原书内容概括格式化输出

public PrintStream printf(String format, Object ... args)

%[argument_index$][flags][width][.precision]conversion,其中[]表示可选。

%：格式说明符

[argument_index$] ：格式化的参数的索引.索引从1开始

[flags]：转换符，指示被格式化的数值类型

[width：]要输出的字符数

[.precision]：小数点后的位数

conversion：标志符，控制格式化输出的形式。

转换符列举

%n　　换行，相当于 \n

%c　　单个字符

%d　　十进制整数

%u　　无符号十进制数

%f　　十进制浮点数

%o　　八进制数

%x　　十六进制数

%s　　字符串

%%　　输出百分号

标志符列举

+ 打印正数和负数

0 数字前面补0

- 左对齐

， 添加分组分隔符

例子：

1）System.out.printf(“%05.5f”,10000/9)

结果：1111.11108

System.out.printf(“%15.5f”,10000/9)

结果： 1111.11108（注意有空格）

System.out.printf(“%015.5f”,10000/9)

结果：000001111.11108

System.out.printf(“%0,15.5f”,10000/9)

00001,111.11108

更多信息参照：

对于日期的格式化，有如下的转换符：

a 日期中星期简称

A 日期中星期全称

b 日期中月份的简称

B 日期中月份的全称

C 日期中年份的前两位数

y 日期中年份的后两位数

Y 日期中年份的完整表示

D “年/月/日”格式

F “年-月-日”格式

j 一年中的第几天

m 日期中的月份，两位数字表示，不足两位补零

d 日期中的日，两位数字表示，不足两位补零

e 日期中月份的日，不补零

T “HH:MM:SS” 格式（24小时）

r “HH:MM:SS PM”格式（12小时）

R “HH:MM”格式（24小时）

以%t开头加上述转换符，例如：

System.out.printf("%1$tF %1$tT",new Date());

结果：2012-05-13 12:37:40

拓展1 用十六进制表示浮点数

转换规则：

先将十进制数转换为aPn的形式，然后转换为0xApn的形式。

0x指出为十六进制，将a转换为十六进制并加小数点后跟一个0，p表示指数。

例：0.25=1/4=1*2-2 可以表示为0x1.0p-2

因为0.25=2*2-3，还可以这样表示：0x2.0p-3

2 常量赋值

一般常量赋值方式：

1）在声明时赋值

2）在构造器中赋值

3）在构造代码块中赋值

对于静态常量，赋值方式有：

1）在声明时赋值

2）在静态代码块中赋值

3 Math与StrictMath

StrictMath保证在不同的平台上得到相同的结果。它使用了“自由发布的数学库fdlibm”，这些算法都是用 C 编程语言编写的，并且因为它们能遵从Java浮点算法的规则，与所有浮点运算一同执行。

所以我们会看到StrictMath中大多数方法都被native修饰。

4 int与float互转精度丢失分析

要弄懂这个问题首先要了解IEEE754标准。

IEEE754标准对十进制浮点数如何转换为二进制格式做出了规定。

IEEE754规定了四种浮点格式：单精度，双精度，单精度扩展，双精度扩展。单精度为32位，双精度为64位。

Java中float指单精度浮点类型，下面说明单精度格式的表示。

sign：符号，表示浮点数的正负，0表示正数，1表示负数。

exponent：偏移指数

fraction：尾数

将实数转换为IEEE754规定的二进制格式，步骤如下：

a）将实数转换为二进制形式

整数部分除2取余，小数部分乘2取整。

b）用科学计数法表示二进制

aEn

三部分a，E，n如何确定？

a由实数转换成二进制后，将小数点移动到第一个1后面，我们就得到了a。

E这里是固定值，即2。

n是小数点移动的位数。

c）第31位填充0(正数)或1(负数).

d）计算偏移指数

m=n+127

将m转换为二进制数M，则偏移指数为M。

注意：对于单精度类型，偏移量是127，对于双精度类型，偏移量是1023。

e）计算尾数

将上述计算所得a的小数点及前面的1去掉，如果不足23，低位填0占位。

有了上面的基础看看精度丢失的问题。

int类型为32位，其中一位是符号位，其余31位决定了其表达的范围；对于float类型，尾数决定了浮点数的精度，而尾数只有23。尾数的23位加上显示的1位，能够表达的最大十进制数为224-1，即16777215。

现在看几个数的二进制科学计数法表示：16777215，16777216，16777217，16777218。

16777215（十进制）

=111111111111111111111111（二进制）

=1.11111111111111111111111 × 223（科学计数法）

16777216（十进制）

=1000000000000000000000000（二进制）

=+1.0 × 224（科学计数法）

根据ieee754规范，尾数只能是23位，所以是将16777216二进制数的最后一位0舍弃。虽有舍弃，但舍弃的是0，所以没有精度丢失。

16777217（十进制）

=1000000000000000000000001（二进制）

=1.000000000000000000000001× 224（科学计数法）

根据ieee754规范，尾数只能是23位，所以是将16777217二进制数的最后一位1舍弃，因此造成精度丢失。

16777218（十进制）

=1000000000000000000000010（二进制）

=1.000000000000000000000010 × 224（科学计数法）

根据ieee754规范，尾数只能是23位，所以是将16777218二进制数的最后一位0舍弃。虽有舍弃，但舍弃的是0，所以没有精度丢失。

由以上计算结果看出精度是如何丢失的。

5 Unicode与utf8

Unicode将每个字符映射到一个唯一的数。它并没有给出字符的存储方式。

utf8是Unicode的两种实现方案，除此之外还有utf16和utf32。

utf8使用1到4个字节进行编码，Unicode编号越小使用的字节数越少。

utf8编码规则为：

1）对于单字节的字符，字节的第一位设为0，后面的7位为这个字符的Unicode码，因此对于英文字母，UTF-8编码和ASCII码是相同的。

2）对于n字节的字符（n>1）,第一个字节的前n位都设为1，第n+1位设为0，后面字节的前两位一律设为10，剩下的没有提及的二进制位，全部为这个字符的Unicode码 。

按照下表，找到对应的范围，将字符的Unicode编码转换为二进制，最后用二进制的位替换表中的x即得utf8编码。注意，在这个表中，符号范围用十六进制数表达。

Unicode符号范围 | UTF-8编码方式

0000 0000-0000 007F | 0xxxxxxx

0000 0080-0000 07FF | 110xxxxx 10xxxxxx

0000 0800-0000 FFFF | 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

0001 0000-0010 FFFF | 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

举例：汉字算的utf8编码

算的Unicode码为U+7b97，7b97在0000 0800-0000 FFFF范围内，所以编码方式为 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx，将7b97转换成二进制数：111101110010111，不足16位高位补0：0111 1011 1001 0111。最终等到utf8编码：11100111 10101110 10010111