Java/Datentypen

Einstieg

Unterrichtsidee

• Gerade für Anfänger ist es sinnvoll, die Möglichkeiten der Programmiersprache zunächst nicht auszuschöpfen. Es genügen für Zahlen die Datentypen double und int für nahezu alle Anwendungen.
• Thematisiert werden sollte das Verlassen des Gültigkeitsbereiches und die amerikanische Schreibweise ( . statt , ).

Regel: 
Es gilt die amerikanische Zahlennotation: 
Punkt statt Komma.

Die Zahl 7,34 wird in Java 7.34 geschrieben

Übung

1. Welchen Datentypen würden Sie wählen:
   1. Simulation eines Thermometers
   2. „Was bin ich“-Fragen
   3. TOP 10 Chartposition
   4. Preise im Supermarkt
   5. Personalausweisnummer
2. Was macht Java, wenn der Wertebereich einer Variable verlassen wird?
3. Was macht Java, wenn man eine int Variable so dividiert, dass keine ganze Zahl herauskommt?
4. Was macht Java, wenn man durch 0 dividieren möchte?

vgl. Java-Reader: Kapitel 3

Elementare numerische Datentypen in Java

Datentyp	Größe	Wrapper-Klasse	Wertebereich	Beschreibung
byte	8 Bit	java.lang.Byte	−128 ... +127	Zweierkomplement-Wert
short	16 Bit	java.lang.Short	−32.768 ... +32.767	Zweierkomplement-Wert
int	32 Bit	java.lang.Integer	−2.147.483.648 ... +2.147.483.647	Zweierkomplement-Wert
long	64 Bit	java.lang.Long	−9.223.372.036.854.775.808 ... +9.223.372.036.854.775.807	Zweierkomplement-Wert
float	32 Bit	java.lang.Float	±1,4E−45 ... ±3,4E+38	Gleitkommazahl )
double	64 Bit	java.lang.Double	±4,9E−324 ... ±1,7E+308	Gleitkommazahl doppelter Genauigkeit (IEEE 754)

nach Java-Syntax

primitive Datentypen

	Size (bits)	Example	Minimum Value	Maximum Value	Wrapper Objects
[char]	16	char c = 'A';	Unicode 0	Unicode 216-1	Character
[short]	16	short s = 65;	-215	215-1	Short
[int]	32	int i = 65;	-231	231-1	Integer
[long]	64	long l = 65l;	-263	263-1	Long
[float]	32	float f = 65f;			Float
[double]	64	double d = 65.55d;			Double
byte	8	byte b = 65;	-128	127	Byte
boolean	1	boolean b = true;			Boolean
void	-	--	--	--	Void

Casting in Java

Casting nennt man die Überführung eines Datentypen in einen Anderen. Wie man an der Tabelle zu Beginn dieser Seite sehen kann, gibt es verschiedene Basisdatentypen (boolean, Ganzzahl, Gleitkomma) mit verschiedener Größe (Bit). So sind z.B. int und byte beide Ganzzahl-Datentypen. int ist aber wesentlich mächtiger (hat mehr Bytes) als byte. Wie man sich jetzt einfach vorstellen kann ist es kein Problem vom kleineren Typ (byte) eine Zuweisung zum mächtigeren Typ (int) zu machen, da hier kein Verlust in der Genauigkeit oder der Darstellbarkeit auftreten kann. In diesem Fall nimmt unser Java-Laufzeitsystem ein implizites "automatisches" Casting vor. Anders herum ist es aber möglich mit int Zahlen zu beschreiben, die mit byte nicht mehr dargestellt werden können. Darum braucht man für diese Richtung (vom mächtigeren Typ zum kleineren Typ) ein explizites Casting. Dazu wird bei der Zuweisung der Zieldatentyp in Klammern vor den zuzuweisenden Wert gesetzt. Damit wird der Zuzuweisende Wert zuerst in den gewünschten Datentyp umgewandelt und im zweiten Schritt dem Zieldatentypen zugewiesen. Dazu ein kleines Beispiel:

  int  ii = 42;
  byte bb = 100;
  // implizites Casting ("automatisches Casting") weil int mächtiger als byte ist
  ii = bb;
  // explizites Casting ("direktes Casting") weil byte weniger mächtig als int ist
  bb = (byte) ii;

Casting kann auch sehr effektiv genutzt werden um z.B. die ASCII-Tabelle auszugeben. Dazu läßt man eine int-Variable von 0 bis 255 laufen und castet die jeweilige Zahl einfach nach char und erhält das entsprechende ASCII-Zeichen:

  for( int i=0; i<256; i++ )
    System.out.println( i+" = "+(char) i );  // Ausgabe z.B. 50 = a

Java Standard: Primitive Datentypen

Übung

1. Nennen Sie günstige Anwendungsbeispiele für jeden primitiven Datentypen und grenzen Sie ihn von den anderen ab.
2. Nennen Sie Beispiele, für die die Genauigkeit und der Wertebereich des Datentypen double nicht ausreicht. Wie könnte man dieses Problemn lösen?
3. Erläutern Sie, wann Casting eingesetzt werden muss.
4. Was passiert mit den Nachkommastellen, wenn man mit int-Variablen dividiert?
5. Fortgeschrittene: Warum besitzt Java primitive Datentypen? Könnten diese nicht auch Klassen sein (wie z.B. String)?

Didaktische Reduktion

Didaktische Reduktion

Da die Anzahl der Möglichkeiten für Anfänger sehr hoch sind, könnte die Behandlung folgender Datentypen im Unterricht zunächst ausreichend sein.:

• boolean, int, double, char, (ggf. Void)
• String

Begründung: Es genügen für fast alle Beispiele im Unterricht ein Typ für Ganze- und einer für Dezimalzahlen. Auf Speicherplatz und Geschwindigkeit muss kaum Rücksicht genommen werden.

Hervorhebung

Eine entsprechende Tabelle

	Size (bits)	Example	Minimum Value	Maximum Value	Wrapper Objects
char	16	char c = 'A';	Unicode 0	Unicode 216-1	Character
int	32	int i = 65;	-231	231-1	Integer
double	64	double d = 65.55d;			Double
boolean	1	boolean b = true;			Boolean
void	--	--	--	--	Void

Casting primitiver Datentypen in tabellarischer Übersicht

The following table shows the conversions between primitive types, it shows the casting operation for explicit conversions:

	from char	from short	from int	from long	from float	from double	from byte	from boolean
to char	-	(char)	(char)	(char)	(char)	(char)		N/A
to short	(short)	-	(short)	(short)	(short)	(short)		N/A
to int			-	(int)	(int)	(int)		N/A
to long				-	(long)	(long)		N/A
to float					-	(float)		N/A
to double						-		N/A
to byte	(byte)	(byte)	(byte)	(byte)	(byte)	(byte)	-	N/A
to boolean	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	-

nach: http://en.wikibooks.org/w/index.php?title=Java_Programming/Primitive_Types

Typumwandlung (typecasting) - Von double zu int zu String zu double

Die folgende Methode demonstriert, wie man in Java den Datentypen wechseln kann.

  public void demonstriereDatentypWechsel(double dezimalZahl) 
  {   
      int ganzeZahl;
      ganzeZahl=(int) dezimalZahl;
      double dezimalZahl2;
      dezimalZahl2=(double) ganzeZahl;
      String eigentlichKeineZahl;
      eigentlichKeineZahl=""+dezimalZahl2;
      dezimalZahl2=Double.parseDouble(eigentlichKeineZahl);
      ganzeZahl=Integer.parseInt(eigentlichKeineZahl);
  }

Siehe auch

• Java