Примітиви в мові програмування Java 

Примітиви – це основні типи даних, які можна використовувати для зберігання інформації в програмах. Вони являють собою прості та основні будівельні блоки, на яких заснована вся мовна конструкція Java.

Примітиви в Java мають певні обмеження і представляють фіксований розмір у пам’яті комп’ютера. Це означає, що вони можуть зберігати лише певний діапазон значень. Наприклад, тип даних byte може зберігати числа від -128 до 127.

Під час роботи з примітивами можна виконувати різні операції, як-от додавання, віднімання, множення та ділення. Вони також можуть використовуватися для порівняння значень і прийняття рішень у вашій програмі.

Примітиви в Java є основою мови і надають простий спосіб зберігання та оперування даними. Вони можуть бути використані в багатьох аспектах програмування, від обчислень до керування логікою програми.

Огляд примітивних типів даних у Java: byte, short, int, long, float, double, char, boolean

•  byte: Цей тип даних представляє цілочисельні значення від -128 до 127. Він зазвичай використовується для економії пам’яті у випадках, коли значення не вимагають великого діапазону.
• short: Тип даних short використовується для представлення цілочисельних значень від -32,768 до 32,767. Він також використовується для оптимізації пам’яті, коли необхідний діапазон значень, що перевищує byte.
• int: Це найпоширеніший тип даних для представлення цілих чисел. Він дає змогу зберігати значення від -2,147,483,648 до 2,147,483,647 і займає 4 байти пам’яті.
• long: Тип даних long використовується для представлення цілих чисел більшого діапазону. Він може зберігати значення від -9,223,372,036,854,775,808 до 9,223,372,036,854,775,807 і потребує 8 байт пам’яті.
• float: Тип даних float представляє числа з плаваючою комою одинарної точності. Він використовується для представлення десяткових значень з відносною точністю і займає 4 байти пам’яті.
• double: Тип даних double представляє числа з плаваючою комою подвійної точності. Він забезпечує більшу точність, ніж тип float, і займає 8 байт пам’яті.
• char: Тип даних char використовується для представлення символів Unicode. Він займає 2 байти пам’яті та дозволяє зберігати символи від ‘\u0000’ до ‘\uffff’.
• boolean: Тип даних boolean приймає два значення – true (істина) або false (неправда). Він використовується для зберігання логічних значень і зазвичай використовується в умовних виразах і логічних операціях.

Класи-обгортки для примітивів Java

У Java існують класи-обгортки (wrapper classes), які представляють обгортку над примітивними типами даних. Класи-обгортки дають змогу використовувати примітивні типи даних у контексті об’єктів. Вони також надають методи для перетворення значень, виконання арифметичних операцій, роботи з бітами та інших операцій.

Одна з головних переваг класів-обгорток полягає в їхній можливості роботи з колекціями (наприклад, списками, наборами та відображеннями), які вимагають об’єктів як елементів. Також вони можуть бути корисними під час використання узагальнень (generics) у Java.

Автопакування та авторозпакування в Java

Однією з особливостей класів-обгорток є автопакування (autoboxing) та авторозпакування (unboxing). Автопакування дає змогу автоматично перетворювати примітивні типи у відповідні класи-обгортки, а авторозпакування виконує зворотну операцію – перетворення об’єктів класів-обгорток у примітивні типи. Завдяки цим механізмам, можна використовувати примітивні типи в контексті об’єктів без явного перетворення.

Приклад автопакування та авторозпакування:

```java

Integer number = 10; // автоупаковка: примітивний тип int перетворюється на об'єкт Integer

int value = number; // авторопакування: об'єкт Integer перетворюється на примітивний тип int

```

Автопакування та авторозпакування полегшують роботу з примітивними типами даних, спрощують код і роблять його більш читабельним. Вони автоматично виконуються компілятором Java, що дає змогу програмісту використовувати примітиви та класи-обгортки взаємозамінно в більшості випадків.

Операції над примітивами в Java

У Java можна виконувати різні операції над примітивними типами даних. Ось деякі основні операції:

1. Арифметичні операціїю Java підтримує стандартні арифметичні операції над примітивами, як-от додавання (+), віднімання (-), множення (*), ділення (/) і залишок від ділення (%). Наприклад:

```java

 int a = 5;

 int b = 3;

 int sum = a + b; // сложение: 5 + 3 = 8

 int product = a * b; // умножение: 5 * 3 = 15

 ```

2. Операції порівняння. Java дозволяє порівнювати значення примітивних типів даних за допомогою операторів порівняння, таких як дорівнює (==), не дорівнює (!=), більше (>), менше (<), більше або дорівнює (>=) і менше або дорівнює (<=). Наприклад:

```java

 int x = 5;

 int y = 3;

 boolean isEqual = x == y; // равно: false

 boolean isGreater = x > y; // больше: true

 ```

3. Логічні операції. Java підтримує логічні операції над булевими значеннями (true/false), такі як логічне І (&&), логічне АБО (||) і логічне НЕ (!). Наприклад:

```java

 boolean isTrue = true;

 boolean isFalse = false;

 boolean result = isTrue && isFalse; // логическое И: false

 boolean negation = !isTrue; // логическое НЕ: false

 ```

4. Бітові операції. Java також підтримує бітові операції над цілочисельними типами даних, такі як побітове І (&), побітове АБО (|), побітове виключаюче АБО (^) і зсуви (<<, >>, >>>). Ці операції працюють на рівні окремих бітів у числових значеннях. Наприклад:

```java

 int a = 5; // бинарное представление: 00000101

 int b = 3; // бинарное представление: 00000011

 int result = a & b; // побитовое И: 00000001 (результат: 1)

 ```

Порівняння примітивних і посилальних типів даних

Тепер перейдемо до порівняння примітивних і посилальних типів даних. Примітивні типи даних зберігають фактичні значення, наприклад, числа або символи, безпосередньо в пам’яті. Посилальні типи даних, такі як об’єкти класів, зберігають посилання на місце в пам’яті, де зберігаються фактичні дані.

Основні відмінності між примітивними та посилальними типами даних включають таке:

• Примітивні типи даних займають фіксовану кількість пам’яті, визначену для кожного типу, і їхні значення зберігаються в стеку пам’яті.
• Посилальні типи даних вимагають більше пам’яті, оскільки вони містять додаткові дані, такі як заголовок об’єкта, посилання на методи тощо. Значення посилальних типів даних зберігаються в купі пам’яті, а змінні містять тільки посилання на ці значення.
• Примітивні типи даних передаються за значенням, тобто копіюються цілком під час передачі в метод або присвоєння іншій змінній. Посилальні типи даних передаються за посиланням, тобто копіюється тільки посилання на об’єкт, а не сам об’єкт.

Важливо розуміти відмінності між примітивними і посилальними типами даних, оскільки це впливає на спосіб роботи з ними, передачу аргументів у методи і зберігання значень у пам’яті.

Висновок: застосування примітивів у програмуванні на Java

Примітивні типи даних відіграють важливу роль у програмуванні на Java. Вони надають основу для зберігання і маніпулювання різними видами даних, такими як числа, символи і логічні значення. Примітиви в Java мають простий синтаксис і ефективні у використанні завдяки своїй безпосередній природі, що зберігається.

Розуміння примітивних типів даних у Java важливе для розробника, оскільки це дає змогу ефективно використовувати ресурси пам’яті, керувати даними та створювати ефективні алгоритми. Знання примітивів також необхідне для роботи з методами та класами, які оперують цими типами даних.