【Java核心技术阅读笔记】第三章 Java的基本程序设计结构

1.注释
//
/* */ 不能嵌套，因为要注释的代码块中可能包含*/界定符
/** */ 可以用来自动地生成文档（？不懂）

2.数据类型
Java是一种强类型语言。
8种基本数据类型：4种整型，2种浮点类型，1种字符类型char，1种表示真值的类型boolean。

2.1整型
用于表示整数（没有小数部分的数值），包括正整数和负整数——有符号数，如9，-19。
byte 1字节（8bit） -128~127 2^8=256。原码反码补码参照博客https://www.cnblogs.com/wkfvawl/p/10512739.html
short 2字节 -32768~32767 2^16=65536。65536/2=32768。
int 4字节 -21,4748,3648~21,4748,3647(刚刚超过20亿 2^32=42,9496,7296 最常用，但如果要表示整个地球的人口这种，就需要用long了。
long 8字节 2^64=1844,6744,0737,0955,1616
与C/C++不同，Java中，整型的范围与目标平台无关。无论是16位、32位还是64位处理器，4种整型的表示范围都是上面这样。
十六进制前缀0x或0X（如0xCAFE），八进制前缀0（如010,八进制易混淆），二进制前缀0b或0B。
长整型数值后面有一个后缀L或l，如4000000000L。
Java7之后，可以为数字加下划线使其更易读，Java编译器会自动去除这些下划线，不会影响程序运行。如1_000_000，0b1111_0100_0010_0100_0000。
注意：Java没有任何无符号形式（unsigned）的byte,short,int,long。

2.2浮点类型
浮点类型用于表示有小数部分的数值。
float 4字节有效位数6~7位
double 8字节有效位数15位
float类型的数值后缀为F或f，double类型的数值后缀为D或d，没有后缀的浮点数默认为double类型，如3.14。
三个特殊的浮点数值：正无穷大，负无穷大和NaN。分别用常量Double.POSITIVE_INFINITY，Double.NEGATIVE_INFINITY和Double.NaN表示。
一个正整数除以0的结果为正无穷大，负整数除以0的结果为负无穷大，0/0或负数的平方根的结果为NaN。判断一个数是不是NaN，不能用x==Double.NaN，而应该使用Double.isNaN(x)。因为非数值的值都认为是不相同的，
即使x是NaN，用第一种判断方法也会得出不相等的结果。

2.3字符类型
char 要用单引号括起来，如'A'
强烈建议不要在程序中使用char类型，除非确实需要处理UTF-16代码单元。

2.4boolean类型
布尔类型有两个值：true和false，不像C/C++那样，0相当于false，非0相当于true，Java中整型值和布尔值之间不能相互转换。

3.变量与常量
3.1声明变量
double salary;
int vacationDays;
long earthPopulation;
boolean done;
常用的变量命名：
Box box;
Box aBox;//"Box" is a type

3.2变量初始化
声明之后，使用赋值语句进行显式初始化。未初始化的变量的值不能使用。
int vacationDays;
vacationDays = 12;
也可以将声明和初始化放在同一行：
int vacationDays = 12;
变量的声明尽可能靠近变量第一次使用的地方，这是一种良好的编程习惯。
从Java10开始，如果可以从变量的初始值推断出变量的类型，就不再需要为变量声明类型。只需使用关键字var：
var vacationDays = 12;//vacationDays is an int
var greeting = "hello";//greeting is a string
Java不区分声明和定义，C/C++区分声明和定义。

3.3常量
在Java中，使用关键字final指示常量。常量意味着只能被赋值一次，一旦赋值，不可更改。常量名一般使用全大写。
final double CM_PER_INCH = 2.54;
如果希望某个常量可以在一个类的多个方法中使用，可以使用关键字static final设置一个类常量（class constant）。类常量的定义位于main方法的外部，也正因如此，同一个类的其他方法也可以使用这个常量。
如果希望在其他类的方法中使用这个常量，可以将其声明为public。
public class Constants
{
public static final double CM_PER_INCH = 2.54;

public static void main(String[] args)
{
}
}
const是Java的关键字，但是目前并没有使用，在Java中，必须使用final定义常量。

3.4枚举类型
有时候，变量的取值只在一个有限的集合内。如衣服尺码一般只有小、中、大和超大四种，可以将这些尺码编码为1、2、3、4。但是在使用时，变量中保存的可能是一个错误无意义的值，如0。
为了避免这种情况发生，我们可以自定义枚举类型，将变量的取值限制在一个有限的集合内。如
enume Size { SMALL, MEDIUM, LARGE, EXTRE_LARGE };
之后，就可以声明Size类型的变量：
Size s = Size.MEDIUM;
Size类型的变量只能存储类型声明中给定的某个枚举值，或者是null，null表示这个变量没有设置任何值。

4.运算符
4.1算术运算符
+、-、*、/分别表示加减乘数。
%表示整数的求余操作（又叫取模）。
当参与/运算的两个操作数都是整数时，表示整数除法；否则，表示浮点除法。例如：
15/2等于7, 15%2等于1, 15.0/2等于7.5。
整数除以0，会产生一个异常；浮点数除以0，会得到无穷大或NaN。

4.2数学函数与常量
Math类中，包含了各种各样的数学函数。
平方根函数，sqrt:
double y = Math.sqrt(x);
幂函数，pow:
double y = Math.pow(x,a); //y = x^a
关于整数求余数的方法，floormod; (？不懂）
三角函数：
Math.sin
Math.cos
Math.tan
Math.atan
Math.atan2
指数函数和对数函数：
Math.exp //exponent
Math.log
Math.log10
π和e常量的近似值：
Math.PI
Math.E
在实际使用时，不必在这些方法和常量面前添加“Math”前缀，只需在源文件顶部进行静态导入：
import static java.lang.Math.*;
Math类与StrictMath类的区别（？不懂）

4.3数值类型之间的转换（自动、合法的转换）

4.4强制类型转换

强制类型转换的语法如下：

double x = 9.997;

int nx = (int) x; //强制类型转换通过截断小数部分将浮点数转换为整型，因此nx等于9

如果希望进行舍入运算，以求得最接近的整数，需要使用Math.round方法：

double x = 9.997;

int nx = (int) Math.round(x);//nx等于10

当调用round时，仍需要使用强制类型转换（int）。这是因为round的返回值是long类型的，由于从long到int存在信息丢失的可能，因此只有使用显式的强制类型转换才能将long类型转换为int类型。

4.5结合赋值和运算符

可以在赋值中使用二元运算符，例如：

x += 4;

等价于

x = x + 4;

4.6自增自减运算符

n++; ++n; n--; --n;

前缀和后缀形式的自增自减运算符，在表达式中使用时，会有一些区别，例如：

int m = 7;

int n = 7;

int a = 2 * ++m; // now a is 16, m is 8

int b = 2 * n++; // now b is 14, n is 8

建议不要在表达式中使用++，因为这样很容易让人困惑，而且容易产生bug。

4.8关系和boolean运算符

关系运算符：

== != < > <= >=

boolean运算符：

逻辑与&& 逻辑或|| 逻辑非!

逻辑与、逻辑或、逻辑非是对boolean值的操作，属于离散数学范畴。按位与、按位或、按位非是对计算机位的操作，属于计算机二进制位运算范畴。

&&和||都是按照短路方式来求值的，当第一个操作数已经能确定表达式的值时，第二个操作数就不会再计算了。这一点可以巧妙地使用：
x != 0 && 1/x > x+y; //no division by 0

如果x等于0，那么第二部分就不会计算，也就是不会计算1/x，这样就避免了除以0的错误。

Java支持三元操作符?:

condition ? expression1 : expression2

如果条件为true，上面这个表达式的值就是表达式1的值，如果条件为false，上面这个表达式的值就是表达式2的值。例如：

x<y ? x : y;//会返回x和y中较小的那一个

4.9位运算符（？不懂）

&("and") |("or") ^("xor") ~("not")

移位运算符>>和<<

>>>运算符（不存在<<<运算符）

4.10括号与运算符级别

如果不使用圆括号，就按照运算符优先级次序进行计算。同一个级别的运算符按照从左向右的次序进行计算（右结合运算符除外）。

例如，由于&&的优先级比||高，所以表达式

a && b || c

等价于

(a && b) || c

由于+=是右结合运算符，所以表达式

a += b += c

等价于

a += (b += c)

Java运算符优先级表见《Java核心技术卷一》p44.

与C/C++不同，Java不使用逗号运算符，不过可以在for语句中使用逗号分隔表达式列表。

5.字符串

从概念上讲，Java字符串就是Unicode字符序列。Java中没有内置的字符串类型，而是在标准Java类库中提供了一个预定义类，叫做String，Java中每个用双括号括起来的字符串都是String类的一个实例：

String e = ""; //an empty string

String greeting = "Hello";

5.1子串

String类的substring方法可以从一个较大的字符串中提取出一个子串。例如：

String greeting = "Hello";

String s = greeting.substring(0,3); //s等于“Hel”

substring方法的第二个参数表示的是不想复制的第一个位置，例如上面的代码表示复制位置0,1,2的字符。

5.2拼接

与绝大多数程序设计语言一样，Java允许使用+号拼接两个字符串。

String expletive = "Expletive";

String PG13 = "deleted";

String message = expletive + PG13; //message等于"Expletivedeleted"

当将一个字符串与一个非字符串的值进行拼接时，后者会转换成字符串，例如：

int age = 13;

String rating = "PG" + age; //rating等于"PG13"

这一特性经常用在输出语句中，例如：
System.out.println("The answer is " + answer);

如果需要把多个字符串放在一起，用一个界定符分隔，可以使用静态join方法：

String all = String.join(" / ", "S", "M", "L", "XL"); //all等于“S / M / L / XL”

在Java11中，还提供了一个repeat方法：

String repeated = "Java".repeat(3); //repeated等于"JavaJavaJava"

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