Java占用四個字節(jié)的原因分析

這篇文章主要介紹Java占用四個字節(jié)的原因分析，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

簡單了解計算機為什么要采用二進(jìn)制表示信息：

因為計算機作為一種電子計算機工具，是由大量的電子器件組成的，在這些電子器件中，電路的通斷，電位的高低，用兩個數(shù)字符號“1”和“0”分別表示容易實現(xiàn)，同時二進(jìn)制的運算法則也很簡單，因此計算機內(nèi)部通常采用二進(jìn)制代碼來作為內(nèi)部存儲，傳輸和處理數(shù)據(jù)，二進(jìn)制數(shù)據(jù)是用0和1兩個數(shù)碼來表示的數(shù)，它的基數(shù)為2（逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二）
其實最開始使用的并不是二進(jìn)制，而是十進(jìn)制，因為人們有十個手指頭，手可以表示十個數(shù)字，所以十進(jìn)制是比較合理的，0的概念是之后很久才誕生的，所以是0-10而不是0-9。

電子計算機出現(xiàn)以后，使用電子管來表示十種狀態(tài)過于復(fù)雜，所以所有的電子計算機中只有兩種基本的狀態(tài)，開和關(guān)。也就是說，電子管的兩種狀態(tài)決定了以電子管為基礎(chǔ)的電子計算機采用二進(jìn)制來表示數(shù)字和數(shù)據(jù)。常用的進(jìn)制還有8進(jìn)制和16進(jìn)制，在電腦科學(xué)中，經(jīng)常會用到16進(jìn)制，而十進(jìn)制的使用非常少，這是因為16進(jìn)制和二進(jìn)制有天然的聯(lián)系：4個二進(jìn)制位可以表示從0到15的數(shù)字，這剛好是1個16進(jìn)制位可以表示的數(shù)據(jù)，也就是說，將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制只要每4位進(jìn)行轉(zhuǎn)換就可以了。

為什么使用二進(jìn)制我們了解了，現(xiàn)在就直奔我們主題

二進(jìn)制位分析

首先計算機只認(rèn)識二進(jìn)制。而一個字節(jié)是8位二進(jìn)制，只用0和1來表示狀態(tài)，那么我們看看一位能表示多少個狀態(tài)

1 位：0 和 1 也就是2的一次方，最多表示2個狀態(tài)（要么是0，要么是1）

2 位：00 和 11 也就是2的2次方，最多表示4個狀態(tài)，也就是（00,01,10,11）

3 位： 000 和 111 也就是2的3次方，最多表示8個狀態(tài)，也就是（000,001,010,011,100,101,110,111）

……以此類推

8位： 就可以表示2的8次方個狀態(tài) = 256個狀態(tài)

9位：表示2的9次方 = 512個狀態(tài)

10位：表示2的10次方 = 1024個狀態(tài)

32位：表示2的32次方 = 4294967296個狀態(tài)

查看底層源碼我們可以看到

而int如果轉(zhuǎn)成十進(jìn)制的話，那么他們的范圍[-231~231 -1],也就是“-2147483648 ~ 2147483647”

計算機為了區(qū)分正負(fù)數(shù)，所以把256個狀態(tài)一半給了負(fù)數(shù)，也就是“-128~127”這256個數(shù)（因為要正負(fù)，所以從8位中拿走以為來表示）

byte 占 1個字節(jié) = 8個比特位 就可以表示2的8次方個數(shù)

short占 2個字節(jié) = 16個比特位……

int 占 4 個字節(jié) = 32個比特位

那么為什么int就占了4個字節(jié)呢？

在JAVA中一共有八種基本數(shù)據(jù)類型，它們分別是 byte、short、int、long、float、double、char、boolean

其中byte、short、int、long都是表示整數(shù)的，只不過他們的取值范圍不一樣

• byte 占用1個字節(jié) 它的取值范圍為 -128 ~ 127
  

內(nèi)存開銷：

byte a = 1; // 00000001

• short 占用2個字節(jié)，它的取值范圍為 -32768 ~ 32767

short a = 1; // 00000000 00000001

• int占用4個字節(jié)，它的取值范圍為 -2147483648 ~ 2147483647

int a = 1; // 00000000 00000000 00000000 00000001

• long占用8個字節(jié)，它的取值范圍為 -9223372036854774808 ~ 9223372036854774807
  

這里就不寫了~

問：所有的int都是占四個字節(jié)嗎？

回答：不一定是4個字節(jié)，他和操作系統(tǒng)有關(guān)系，int占多少個字節(jié)是由編譯器決定的 以前16位系統(tǒng)中int是2個字節(jié)的，而現(xiàn)在32位的系統(tǒng)，int是4個字節(jié)的，其實現(xiàn)在基本上都是64位系統(tǒng)， 所謂的16位32位64位系統(tǒng)是由cpu決定的，由機器指令的尋址、寄存器位數(shù)決定的 os受cpu的限制，但在32位的cpu下16位的os也可以跑 很多os是向前兼容的，就是使以前的程序也能運行，如果編譯器本身是16位時代做的，那么os會提供一個模擬16位的子環(huán)境供這個編譯器使用 非要轉(zhuǎn)牛角尖的話，int只是語言定義里面的一個關(guān)鍵字，只對compiler可見，complier說它是幾位就是幾位，和os/cpu都沒關(guān)系

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