Java—数据类型与运算符
目录
一，写在前面
二，变量和类型
1，整型变量
2，长整型变量
3，双精度浮点型变量
4，单精度浮点型变量
5，字符类型变量
6，字节类型变量
7，短整型变量
8，布尔类型变量
9，字符串类型变量
10，变量的作用域
11，变量的命名规则
12，常量
13，理解类型转换
14，理解数值提升
15，int 和 String 之间的相互转换
三，运算符
1，算术运算符
2，关系运算符
3，逻辑运算符
4，位运算符
5，移位运算
6，条件运算符
7，运算符的优先级
四，注释
1，基本规则
2，注释规范
一，写在前面
现在已经进入Java的基础学习，每天多加练习可以提高自己的能力，如果你觉的写的不错的话，求点赞，求评论，求收藏，你的三连是我制作的最大的动力，关注我，一直会更新JavaSE的学习干货，废话不多少，让我们学起来吧！！！
二，变量和类型
变量指的是程序运行时可变的量. 相当于开辟一块内存空间来保存一些数据. 类型则是对变量的种类进行了划分, 不同的类型的变量具有不同的特性.
变量和我们的内存紧密相关
1，整型变量
基本语法格式
int 变量名 = 初始值;代码示例:
public static void main(String[] args) {int a = 1;System.out.println(a);}
注意事项:
1. int 表示变量的类型是一个整型
2. 变量名是变量的标识. 后续都是通过这个名字来使用变量
3. Java 中 = 表示赋值(和数学不一样), 意思是给变量设置一个初始值.
4. 初始化操作是可选的, 但是建议创建变量的时候都显式初始化.
5. 最后不要忘记分号, 否则会编译失败.
6. // 表示注释. 注释作为代码的解释说明部分, 不参与编译运行.
public static void main(String[] args) {//int a = 1;//System.out.println(a);}在 Java 中, 一个 int 变量占 4 个字节. 和操作系统没有直接关系.
什么是字节?
字节是计算机中表示空间大小的基本单位. 计算机使用二进制表示数据. 我们认为 8 个二进制位(bit) 为一个字节(Byte). 我们平时的计算机为 8GB 内存, 意思是 8G 个字节. 其中 1KB = 1024 Byte, 1MB = 1024 KB, 1GB = 1024 MB. 所以 8GB 相当于 80 多亿个字节.
4 个字节表示的数据范围是 -2^31 -> 2^31-1 , 也就大概是 -21亿 到 +21亿.
使用以下代码查看 Java 中的整型数据范围:
public static void main(String[] args) {System.out.println(Integer.MAX_VALUE); // int 的最大值System.out.println(Integer.MIN_VALUE); // int 的最小值}
如果运算的结果超出了 int 的最大范围, 就会出现溢出的情况
public static void main(String[] args) {int maxValue = Integer.MAX_VALUE;System.out.println(maxValue+1);int minValue = Integer.MIN_VALUE;System.out.println(minValue-1);}
2，长整型变量
基本语法格式:
long 变量名 = 初始值;
代码示例:
public static void main(String[] args) {long num = 10L; // 定义一个长整型变量, 初始值写作 10l 也可以(小写的 L, 不是数字1).System.out.println(num) ;}注意事项:
1. 基本语法格式和创建 int 变量基本一致, 只是把类型修改成 long
2. 初始化设定的值为 10L , 表示一个长整型的数字. 10l 也可以.
3. 使用 10 初始化也可以, 10 的类型是 int, 10L 的类型是 long, 使用 10 L 或者 10 l 更好一些.
Java 中 long 类型占 8 个字节. 表示的数据范围 -2^63 -> 2^63-1
使用以下代码查看 Java 中的长整型数据范围:
public static void main(String[] args) {System.out.println(Long.MAX_VALUE);System.out.println(Long.MIN_VALUE);}
3，双精度浮点型变量
基本语法格式
double 变量名 = 初始值;
代码示例:
public static void main(String[] args) {double num = 1.0;System.out.println(num);}
public static void main(String[] args) {int a = 1;int b = 2;System.out.println(a / b);}
在 Java 中, int 除以 int 的值仍然是 int(会直接舍弃小数部分).
如果想得到 0.5, 需要使用 double 类型计算
public static void main(String[] args) {double a = 1.0;double b = 2.0;System.out.println(a / b);}
public static void main(String[] args) {double num = 1.1;System.out.println(num * num);}
Java 中的 double 虽然也是 8 个字节, 但是浮点数的内存布局和整数差别很大, 不能单纯的用 2 ^ n 的形式表示数据范围.Java 的 double 类型的内存布局遵守 IEEE 754 标准(和C语言一样), 尝试使用有限的内存空间表示可能无限的小数, 势必会存在一定的精度误差.
4，单精度浮点型变量
基本格式:
float 变量名 = 初始值;
代码示例:
public static void main(String[] args) {float num = 1.0f; // 写作 1.0F 也可以System.out.println(num);}
float 类型在 Java 中占四个字节, 同样遵守 IEEE 754 标准. 由于表示的数据精度范围较小, 一般在工程上用到浮点数都 优先考虑 double, 不太推荐使用 float。
5，字符类型变量
基本格式:
char 变量名 = 初始值;代码示例:
public static void main(String[] args) {char ch = 'A';System.out.println(ch);}
注意事项:
1. Java 中使用 单引号 + 单个字母 的形式表示字符字面值.
2. 计算机中的字符本质上是一个整数. 在 C 语言中使用 ASCII 表示字符, 而 Java 中使用 Unicode 表示字符. 因此一 个字符占用两个字节, 表示的字符种类更多, 包括中文.
public static void main(String[] args) {char ch = '呵';System.out.println(ch);}
6，字节类型变量
基本语法格式:
byte 变量名 = 初始值; 代码示例:
public static void main(String[] args) {byte value = 0;System.out.println(value);}
注意事项:
1. 字节类型表示的也是整数. 只占一个字节, 表示范围较小 ( -128 -> +127 )
2. 字节类型和字符类型互不相干.
7，短整型变量
基本语法格式:
short 变量名 = 初始值; 代码示例:
public static void main(String[] args) {short value = 0;System.out.println(value);}
注意事项:
1. short 占用 2 个字节, 表示的数据范围是 -32768 -> +32767
2. 这个表示范围比较小, 一般不推荐使用.
8，布尔类型变量
基本语法格式:
boolean 变量名 = 初始值;代码示例:
public static void main(String[] args) {boolean value = true;System.out.println(value);}
注意事项:
1. boolean 类型的变量只有两种取值, true 表示真, false 表示假.
2. Java 的 boolean 类型和 int 不能相互转换, 不存在 1 表示 true, 0 表示 false 这样的用法.
3. boolean 类型有些 JVM 的实现是占 1 个字节, 有些是占 1 个比特位。
Test.java:4: 错误: 二元运算符 '+' 的操作数类型错误 System.out.println(value + 1);
9，字符串类型变量
基本语法格式:
String 变量名 = "初始值"; 代码示例:
public static void main(String[] args) {String name = "zhangsan";System.out.println(name);}
注意事项:
1. Java 使用 双引号 + 若干字符 的方式表示字符串字面值.
2. 和上面的类型不同, String 不是基本类型, 而是引用类型(后面重点解释).
3. 字符串中的一些特定的不太方便直接表示的字符需要进行转义
转义字符有很多, 其中几个比较常见的如下:
| 转义字符 | 解释 |
| \n | 换行 |
|
\t |
水平制表符 |
| \' | 单引号 |
| \" |
双引号 |
| \\ | 斜杠 |
字符串的 + 操作, 表示字符串拼接:
public static void main(String[] args) {String a = "hello";String b = "world";String c = a + b;System.out.println(c);}
还可以用字符串和整数进行拼接:
public static void main(String[] args) {String str = "result = ";int a = 10;int b = 20;String result = str + a + b;System.out.println(result);}
因此我们可以很方便的使用 System.out.println 同时打印多个字符串或数字
public static void main(String[] args) {int a = 10;int b = 20;System.out.println("a = " + a + ",b = " + b);}
10，变量的作用域
也就是该变量能生效的范围, 一般是变量定义所在的代码块
11，变量的命名规则
硬性指标:
1. 一个变量名只能包含数字, 字母, 下划线
2. 数字不能开头.
3. 变量名是大小写敏感的. 即 num 和 Num 是两个不同的变量
软性指标:
1. 变量命名要具有描述性, 见名知意.
2. 变量名不宜使用拼音(但是不绝对).
3. 变量名的词性推荐使用名词.
4. 变量命名推荐 小驼峰命名法, 当一个变量名由多个单词构成的时候, 除了第一个单词之外, 其他单词首字母都大写.
小驼峰命名示例:
int maxValue = 100;
String studentName = "张三";12，常量
字面值常量
10 // int 字面值常量(十进制)
010 // int 字面值常量(八进制) 由数字 0 开头. 010 也就是十进制的 8
0x10 // int 字面值常量(十六进制) 由数字 0x 开头. 0x10 也就是十进制的 16
10L // long 字面值常量. 也可以写作 10l (小写的L)
1.0 // double 字面值常量. 也可以写作 1.0d 或者 1.0D
1.5e2 // double 字面值常量. 科学计数法表示. 相当于 1.5 * 10^2
1.0f // float 字面值常量, 也可以写作 1.0F
true // boolen 字面值常量, 同样的还有 false
'a' // char 字面值常量, 单引号中只能有一个字符
"abc" // String 字面值常量, 双引号中可以有多个字符.final 关键字修饰的常量
13，理解类型转换
long 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 long, 但是不能将 long 赋值给 int.
double 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 double, 但是不能将 double 赋值给 int.
结论: 不同数字类型的变量之间赋值, 表示范围更小的类型能隐式转换成范围较大的类型, 反之则不行
int 和 boolean 相互赋值
结论: int 和 boolean 是毫不相干的两种类型, 不能相互赋值.
int字面值常量 给 byte 赋值
注意: byte 表示的数据范围是 -128 -> +127, 256 已经超过范围, 而 100 还在范围之内.
结论: 使用字面值常量赋值的时候, Java 会自动进行一些检查校验, 判定赋值是否合理.
使用强制类型转换
public static void main(String[] args) {int a = 0;double b = 10.5;a = (int)b;System.out.println(a);}
结论: 使用 (类型) 的方式可以将 double 类型强制转成 int.
1. 强制类型转换可能会导致精度丢失. 如刚才的例子中, 赋值之后, 10.5 就变成 10 了, 小数点后面的部分被忽略.
2. 强制类型转换不是一定能成功, 互不相干的类型之间无法强转
类型转换小结
1. 不同数字类型的变量之间赋值, 表示范围更小的类型能隐式转换成范围较大的类型.
2. 如果需要把范围大的类型赋值给范围小的, 需要强制类型转换, 但是可能精度丢失.
3. 将一个字面值常量进行赋值的时候, Java 会自动针对数字范围进行检查.
14，理解数值提升
int 和 long 混合运算
public static void main(String[] args) {int a = 10;long b = 20;int c = a + b; // 编译出错, 提示将 long 转成 int 会丢失精度long d = a + b; // 编译通过}结论:
当 int 和 long 混合运算的时候, int 会提升成 long, 得到的结果仍然是 long 类型, 需要使用 long 类型的变量来 接收结果.
如果非要用 int 来接收结果, 就需要使用强制类型转换.
byte 和 byte 的运算
public static void main(String[] args) {byte a = 10;byte b = 20;byte c = a + b;System.out.println(c);// 编译报错Test.java:5: 错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失}结论:
byte 和 byte 都是相同类型, 但是出现编译报错. 原因是, 虽然 a 和 b 都是 byte, 但是计算 a + b 会先将 a 和 b 都 提升成 int, 再进行计算, 得到的结果也是 int, 这是赋给 c, 就会出现上述错误.
正确的写法:
public static void main(String[] args) {byte a = 10;byte b = 20;byte c = (byte)(a + b);System.out.println(c);}
类型提升小结:
1. 不同类型的数据混合运算, 范围小的会提升成范围大的.
2. 对于 short, byte 这种比 4 个字节小的类型, 会先提升成 4 个字节的 int , 再运算.
15，int 和 String 之间的相互转换
int 转成 String
public static void main(String[] args) {int num = 10;// 方法1String str1 = num + "";// 方法2String str2 = String.valueOf(num);System.out.println(str1);System.out.println(str2);}
String 转成 int
public static void main(String[] args) {String str = "100";int num = Integer.parseInt(str);System.out.println(str);}
三，运算符
1，算术运算符
基本四则运算符
+ - * / %a）int / int 结果还是 int, 需要使用 double 来计算
public static void main(String[] args) {int a = 1;int b = 2;System.out.println(a / b);}
b)0 不能作为除数
public static void main(String[] args) {int a = 1;int b = 0;System.out.println(a / b);}
c) % 表示取余, 不仅仅可以对 int 求模, 也能对 double 来求模
System.out.println(11.5 % 2.0);
增量赋值运算符 += -= *= /= %=
public static void main(String[] args) {int a = 10;a += 1; // 等价于 a = a + 1System.out.println(a);}
自增/自减运算符 ++ --
public static void main(String[] args) {int a = 10;int b = ++a;System.out.println(b);int c = a++;System.out.println(c);}
结论:
1. 如果不取自增运算的表达式的返回值, 则前置自增和后置自增没有区别.
2. 如果取表达式的返回值, 则前置自增的返回值是自增之后的值, 后置自增的返回值是自增之前的值.
2，关系运算符
关系运算符主要有六个
== != < > =public static void main(String[] args) {int a = 10;int b = 20;System.out.println(a == b);System.out.println(a != b);System.out.println(a < b);System.out.println(a > b);System.out.println(a <= b);System.out.println(a >= b);}
注意: 关系运算符的表达式返回值都是boolean型
3，逻辑运算符
逻辑运算符主要有三个
&& || !注意: 逻辑运算符的操作数(操作数往往是关系运算符的结果)和返回值都是 boolean
逻辑与 &&
规则: 两个操作数都为 true, 结果为 true, 否则结果为 false.
public static void main(String[] args) {int a = 10;int b = 20;int c = 30;System.out.println(a < b && b < c);}
逻辑或 ||
规则: 两个操作数都为 false, 结果为 false, 否则结果为 true
public static void main(String[] args) {int a = 10;int b = 20;int c = 30;System.out.println(a < b || b < c);}
逻辑非 !
规则: 操作数为 true, 结果为 false; 操作数为 false, 结果为 true(这是个单目运算符, 只有一个操作数)
public static void main(String[] args) {int a = 10;int b = 20;System.out.println(!(a < b));}
短路求值
&& 和 || 遵守短路求值的规则.
1. 对于 && , 如果左侧表达式值为 false, 则表达式的整体的值一定是 false, 无需计算右侧表达式.
2. 对于 ||, 如果左侧表达式值为 true, 则表达式的整体的值一定是 true, 无需计算右侧表达式.
public static void main(String[] args) {//我们都知道, 计算 10 / 0 会导致程序抛出异常. //但是代码却能正常运行, 说明 10 / 0 并没有真正被求值.System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0); // 打印 falseSystem.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0); // 打印 true}
4，位运算符
位运算符主要有四个:
& | ~ ^
按位与 &: 如果两个二进制位都是 1, 则结果为 1, 否则结果为 0
public static void main(String[] args) {int a = 10;int b = 20;System.out.println(a & b);}
按位或 |: 如果两个二进制位都是 0, 则结果为 0, 否则结果为 1
public static void main(String[] args) {int a = 10;int b = 20;System.out.println(a|b);}
注意: 当 & 和 | 的操作数为整数(int, short, long, byte) 的时候, 表示按位运算, 当操作数为 boolean 的时候, 表示逻辑运算.
按位取反 ~: 如果该位为 0 则转为 1, 如果该位为 1 则转为 0
public static void main(String[] args) {int a = 0xf;System.out.printf("%x\n", ~a);}
注意:
1. 0x 前缀的数字为 十六进制 数字. 十六进制可以看成是二进制的简化表示方式. 一个十六进制数字对应 4 个二进 制位.
2. 0xf 表示 10 进制的 15, 也就是二进制的 1111
3. printf 能够格式化输出内容, %x 表示按照十六进制输出.
4. \n 表示换行符
按位异或 ^: 如果两个数字的二进制位相同, 则结果为 0, 相异则结果为 1
public static void main(String[] args) {int a = 0x1;int b = 0x2;System.out.printf("%x\n", a ^ b);}
5，移位运算
移位运算符有三个:
<< >>
左移 <<: 最左侧位不要了, 最右侧补 0.
public static void main(String[] args) {int a = 0x10;System.out.printf("%x\n", a << 1);}
右移 >>: 最右侧位不要了, 最左侧补符号位 (正数补0, 负数补1)
public static void main(String[] args) {int a = 0x10;System.out.printf("%x\n", a >> 1);// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)//8int b = 0xffff0000;System.out.printf("%x\n", b >> 1);// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)//ffff8000}
6，条件运算符
表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
当表达式1 的值为 true 时, 整个表达式的值为表达式2 的值; 当表达式1 的值为 false 时, 整个表达式的值为 表达式 3 的值.
public static void main(String[] args) {// 求两个整数的最大值int a = 10;int b = 20;int max = a > b ? a : b;System.out.println(max);}
7，运算符的优先级
先看一段代码
public static void main(String[] args) {System.out.println(1 + 2 * 3);}
public static void main(String[] args) {System.out.println(10 < 20 && 20 < 30);}此时明显是先计算的 10 < 20 和 20 < 30, 再计算 &&. 否则 20 && 20 这样的操作是语法上有误的(&& 的操作数只能是 boolean).
小结
1. % 操作再 Java 中也能针对 double 来计算.
2. 需要区分清楚 前置自增 和 后置自增之间的区别.
3. 由于 Java 是强类型语言, 因此对于类型检查较严格, 因此像 && 之类的运算操作数必须是 boolean.
4. 要区分清楚 & 和 | 什么时候是表示按位运算, 什么时候表示逻辑运算
四，注释
1，基本规则
单行注释：// 注释内容（用的最多）
多行注释：/* 注释内容*/（不推荐）
文档注释： /** 文档注释 */（常见于方法和类之上描述方法和类的作用)，可用来自动生成文档
2，注释规范
1. 内容准确: 注释内容要和代码一致, 匹配, 并在代码修改时及时更新.
2. 篇幅合理: 注释既不应该太精简, 也不应该长篇大论.
3. 使用中文: 一般中国公司都要求使用中文写注释, 外企另当别论
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