深入探索 Java 基礎類型、編碼、浮點數、參考類型和變數作用域 | 探討細節

Unicde 編碼也就是 UTF-16BE

● 字元編碼 是什麼概念？

用一串特定的二進位碼來標示特定得字元，就像是一個 Mapping 表單一樣

● Unicode 分為 2 種字元編碼

● 使用 2byte 編碼：又稱為 UCS-2，也是 Java 採用的位元組編碼方案

● 使用 4byte 編碼：又稱為 UCS-4

● Java 語言如果要使用 Unicode 則需要 使用 \u 開頭標注

ISO/IEC 搶先在 1990 年發布第一套字元集編碼 UCS-2，這種編碼的碼元就是兩個 Byte 大小

然而兩個團隊很快意到一個世界不需要兩種統一編碼，最後決定合併，才發佈了 Unicode 1.0（也就是 UCS-2），然而人類的字元統計過後漸漸超過 2 Byte，後來才出現 UCS-4 編碼

● UTF-16 可以說是容納 UCS-2、UCS-4 編碼

UTF-16 會依照字元在哪個碼點（Code point）去對應到 UCS-2、UCS-4 編碼

● 像是 Java、JavaScript 兩種語言，在計算字元長度時就是使用 UTF-16 的「碼元」作為長度計算

● 「漢」USC-2 轉「漢」UTF8

// 32 bit 的 float 的二進位表示，透過固定規則就可以轉換為浮點數

SEEEEEEEEMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM

● 隱含位元：尾數 M 之前有一個 隱含位元，隱含位元為 1. or 0. 兩種，而使用哪個取決於指數 M、E

● 階碼：階碼採用移碼表示，對應表如下

● 5.0f 的轉換

● float 精度測試

public void testFloat() {
    float res = 0, testTime = 26;

    while (testTime > 0) {
        res += 0.1f;
        testTime--;
    }

    System.out.println("float add 26 times: " + res);
}

● double 精度測試

public void testDouble() {
    double res = 0, testTime = 26;

    while (testTime > 0) {
        res += 0.1f;
        testTime--;
    }

    System.out.println("double add 26 times: " + res);
}

public void testSpecialNum() {

    float nan = (float) (0.0 / 0.0);
    System.out.println(nan);

    float pos = (float) (1.0 / 0.0);
    System.out.println(pos);

    float neg = (float) (-1.0 / 0.0);
    System.out.println(neg);

}

● 計算、程式中，科學記號的差異

差異在 底數，程式中，科學記號 E 的底數為 10，這是為了符合一般人的計算標準；而在 電腦中則是使用 2 進位作為科學記號 E 的底數（方便電腦識別）

// 參考類型
class Hello {

    // 基本類型
    int foo = 100;
    long bar = 30000L;

    // 參考類型
    int[] fooArray = {10, 20, 30};
    String object = "HelloWorld";
    
    public static void main(String[] args) {
        Hello hello = new Hello();
    }

}

參考類型須使用 new 關鍵字創建

下圖中，類別「參考類型」在 JVM 模型中的位置，類別「參考類型」是放在方法區的 對象（物件）類型

● 物件建立完成後才會建立出 this 引用，如果在物件尚未建立完成時去使用子類，則很可能導致無法取得當前引用

class Hello {

    Hello() {
        // 將自身引用傳入到令一個物件，令一個物件就可以調用該 instance
        new World().startHello(this);
    }

    String getMsg() {
        return "Hello";
    }

}

class World {

    public void startHello(Hello hello) {
        System.out.println(hello.getMsg());
    }
}

class Hello {

    // 全域變數 msg
    String msg = "My message";

    void myFunction(int value) {        // 方法參數 value
        // 區域變數 showValue
        int showValue = value * value;

        try {
            // 區域變數 str
            String[] str = msg.split(" ");

            // 區域變數 firstStr
            String firstStr = str[0];

            System.out.println("Show value " + showValue + ", msg: " + firstStr);
            
        } catch (Exception e) {
            // 例外處理參數 e
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

● 當基礎類型、引用類型傳入方法時，是不同的狀態！

● 基礎類型傳入方法時，是使用 複製數值 的方式來將參數傳入，修改方法內的參數，並不會影響外部變數

● 引用類型傳入方法時，是直接將 引用傳入，所以在內部可以直接修改引用的物件的成員

class Hello {

    static String HELLO_WORLD = "Hello World";

    public static void main(String[] args) {
        Hello.HELLO_WORLD = "This is main";
    }

}