java中基本数据类型和其包装类的关系

我们都知道,java中有8种基本数据类型,分别为:

整数类型:byte、short、int、long
浮点数类型:float、double
字符类型:char
布尔类型:boolean

对于这8种基本数据类型,他们又有各自对应的包装类,分别为:

整数类型:Byte、Short、Integer、Long
浮点数类型:Float、Double
字符类型:Character
布尔类型:Boolean

(*注:这些类都在java.lang包中)

那么问题来了,基本数据类型和它们的包装类的关系是什么呢?我们一起使用int和Integer来看下。
代码如下:

1   public static void main(String args[]) {
2       int a = 100;
3       int b = 100;
4       Integer c = 100;
5       Integer d = new Integer(100);
6       Integer e = 150;
7       Integer f = 150;
8       Integer g = 100;
9
10      System.out.println(a == b); //true
11      System.out.println(b == c); //true
12      System.out.println(a == d); //true
13      System.out.println(c == d); //false
14      System.out.println(e == f); //false
15      System.out.println(c == g); //true
16  }

这个程序运行完的结果是:

true
true
true
false
false
true

现在我们就借着这段代码来讲解下基本数据类型int和它的包装类Integer的关系。(虽然是废话,但是还是强调一句,int与integer最大的区别就是int是基本的数据类型,integer是它的包装类)

第10行结果说明:

第2行和第3行的a和b分别是一个指向int类型的引用,编译器先处理int a = 100。首先它会在java虚拟机栈中创建一个变量为a的引用,然后查找有没有字面值为100的地址,没找到,就开辟一个存放100这个字面值的地址,然后将a指向100的地址。接着处理int b = 100;在创建完b的引用变量后,由于在栈中已经有100这个字面值,便将b直接指向100的地址。这样,就出现了a与b同时均指向100这个字面值的情况。反映到结果上,就是a==b为true

第11行结果说明:

第4行的integer对象c可以直接通过int赋值,我们把这个过程称之为自动装箱(JVM通过包装器的Integer.valueOf方法实现),而b是一个指向int类型的引用。在进行b==c的比较前,integer对象先进行了自动拆箱变为了基本数据类型(JVM通过调用包装器的 intValue方法实现),然后进行比较。后续动作同第10行结果中过程。

  • "=="运算符其实比较的就是两边操作数的引用的地址是否一样;再简单点理解,如果"=="运算符的两个操作数都是包装器类型的引用,则是比较引用指向的是否是同一个对象(内存地址);而如果其中有一个操作数是基本数据类型或表达式(即包含算术运算),则比较的是数值(因为会触发自动拆箱的过程,同样的字面值在栈中对应的都是相同地址)
  • 装箱:将基本数据类型转换为包装器类型(valueOf方法)
  • 拆箱:将包装器类型转换为基本数据类型(xxxValue方法)

第12行结果说明:

同第11行结果说明,由于"=="的一方a是基本数据类型,另一方会触发自动拆箱,结果为true

第13行结果说明:

因为c和d都是对象,它们的区别是c触发自动装箱,d没有触发自动装箱。本行我们对比的就是c和d的对象地址是否相同,对于显式的new Integer(),JVM将直接在堆中分配新空间,所以c和d注定是不同地址的引用,结果为false

第14行结果说明:

简单点说,对于–128到127(默认是127)之间的值,Integer.valueOf(int i) 返回的是缓存的Integer对象(并不是新建对象)。因为-128到127这些数字是使用频率比较高的,就产生了一个整型常量池(方法区的一部分?这块儿留个坑,我觉得不是虚拟机栈),这些数字会存放在这里,有相同的数字则不会再次创建;对于其他值,执行Integer.valueOf(int i) 返回的是一个新建的 Integer对象。
*在网上看到的其他解读:在自动装箱时,把int变成Integer的时候,是有规则的,当你的int的值在-128-IntegerCache.high(127) 时,返回的不是一个新new出来的Integer对象,而是一个已经缓存在堆中的Integer对象,(我们可以这样理解,系统已经把-128到127之 间的Integer缓存到一个Integer数组中去了,如果你要把一个int变成一个Integer对象,首先去缓存中找,找到的话直接返回引用给你就行了,不必再新new一个),如果不在-128-IntegerCache.high(127) 时会返回一个新new出来的Integer对象。

第15行结果说明:

为了验证下第14行所说,我们使用–128到127(默认是127)之间的值试下,c和g两个引用对应的都是常量池中的同一个值,结果为true

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