第一题 char运算后的数据类型

最后输出的是什么类型？

答案：int

char与byte的联系和区别

1. char是无符号型的，能够表示一个整数，不能表示负数（0~65535）；而byte是有符号型的，能够表示-128—127 的数；
2. char、byte、int对于英文字符，能够相互转化

public static void main(String[] args) {
        char a = 'a';
        int aa = 97;
        System.out.println(a == aa);

        byte bb = 'b';
        int cc = 'c';
        char b = (char)98;
        char c = (char)99;
        System.out.println("bb:"+bb);
        System.out.println("cc:"+cc);
        System.out.println("b:"+b);
        System.out.println("c:"+c);
    }

3. char可以表示中文字符，byte不可以。(一个字占2个字节)
   

题目解释

char类型的数据参与运算的时候，已经变成了byte，所以最后打印的一定是一个数字，但是为什么会变成int呢？

要理解这一点，我们需要两个前置小知识

前置小知识1

高级语言不管有多少数据类型，最终运行都要转换为C的6种数据类型

Java代码最终会变成C代码运行，而C中是没有Java的boolean类型和byte类型的

所以这两种类型，实际在CPU中运行的时候会变成其他类型

那具体会变成什么类型呢？int，原因请看前置知识2

前置知识2

CPU当中高速缓存的基本存储单位是缓存行，一个缓存行64Byte

缓存行通过导线和CPU相连，与CPU交互时要使用高低电压传输0101的bit信号

因为使用电压传输，电压是一种电势能，就不能同时传输（电势能叠加会抵消），只能排队

所以当一个缓存行中的数据数量越多，读写的时候排队的概率越大，排队等待的时间越长

反之，数据数量越少，则拥塞程度越小，读写的时候排队的概率越小，排队等待的时间越短

所以，小存储的数据类型少用，大存储的数据类型多用，就可以降低排队时间，提高读写速度

Java底层就采用了转化机制，去提高读写速度

Java底层的boolean和byte都使用int类型表示，而不用short或者byte，就是为了提高缓存行的读写速度，所以是4字节

这里用到了一种思想：用空间换时间，操作系统很多时候都用了这种思想

结论

byte参与运算的时候，类型就会变成int

第二题 位运算

    public static void main(String[] args) {
        int a = -4;
        int b = 5;
        System.out.println(a & b);
        System.out.println(a | b);
        System.out.println(a ^ b);
        System.out.println(a << 2);
        System.out.println(a >> 2);
        System.out.println(a >>> 2);
    }

各自输出多少？

答案：
4
-3
-7
-16
-1
1073741823

讲解

计算机底层，数据的存储+运算都是用补码完成的

正数的原码，反码，补码相同

负数的补码 = 反码（符号位不变，其余位按位取反）+1；

&运算

只要不是全1（全是true），那么就是0(false)

|运算

只要有一个是1，就是1；全是0才是0

算出来是一个负数，我们刚才说了，计算机底层，数据的存储+运算都是用补码完成的

既然是负数，我们需要求它的原码

负数的原码 = （补码-1）+除符号位按位取反

^运算

异或运算，只要不一样就是1，一样才是0

算出来依然是一个负数，我们操作同上

<<运算

逻辑左移，不需要画图运算，因为是低位补零，所以一定是乘以2^n

左移两位，就是乘4，所以结果是-16

>>运算

逻辑右移运算，高位补符号位，也不需要我们画图，一定是除以2^n

右移两位，就是除以4，结果是-1

>>>运算

无符号右移，高位补0，低位舍弃，符号位参与运算，需要画图

>>>运算符将int和long视为32位和64位无符号整数类型，这是Java语言所缺少的。

将它右移2位，高位补零，就会变成正数

所以最后的结果是2^30-1 = 1073741823

第三题：字符串常量池

    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "hello"; // 字符串常量池
        String str2 = "he" + new String("llo");// 修改llo的内存空间为hello
        System.out.println(str1 == str2);
    }

输出结果是？

答案：false

讲解

str1，由于不是new出来的，所以存储在字符串常量池当中；
str2中的llo是new出来的，所以存在在堆当中

Java中的字符串相加，两个字符串只要有一个存储在堆中，拼接之后的最终结果也存储在堆中

通过关键字new定义：
1. 编译程序先在字符串常量池查找，是否存在"hello"常量。如果不存在，则在字符串常量池开辟一个内存空间，存放"hello"；如果存在，则不另外开辟空间，保证字符串常量区只有一个"hello"，节省空间。
2. 然后在堆区，开辟一个空间，存放new出来的String对象，并在栈区开辟空间，存放变量名称str1，str1指向堆区new出来的String对象。

直接定义：
1.在字符串常量区查找是否存在"hello"常量，如果不存在，则在字符串常量区开辟一个内存空间，存放"hello"；
2.如果存在，则不另外开辟空间;在栈区开辟空间，存放变量名称str2，str2指向字符串常量池"hello"的内存地址。

参考文章：

java的字符串存储在堆中还是常量池中