【Java SE语法篇】2.数据类型和变量-阿里云开发者社区

1. 字面常量

常量即程序运行时期，固定不变的量称为常量。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello world!");
        System.out.println(100);
        System.out.println(3.14);
        System.out.println('A');
        System.out.println(true);
        System.out.println(false);
    }
}

其中，“Hello world!”，100，3.14，‘A’，true/false都是常量，将其称为字面常量。

字面量的分类：

字符串常量：由"“括起来的，比如"12345”、“hello”、“你好”。
整型常量：程序中直接写的数字（注意没有小数点），比如：100、1000
浮点型常量：程序中直接写的小数，比如：3.14、0.49
字符常量：由’'括起来的单个字符，如：‘A’，‘1’
布尔常量：只有两种true和false
空常量：null

注意：字符串、整型、浮点型、字符型以及不而行，在Java中都称为数据类型。

2. 数据类型

Java 是一种强类型语言。这意味着必须每一个变量声明一个类型。

Java 中数据类型主要分为两类：基本数据类型和引用数据类型。

数据类型	关键字	内存占用	范围
字节型	byte	1字节	-128~127
短整型	short	2字节	-32768~32767
整型	int	4字节	-2³¹~2³¹-1
长整型	long	8字节	-2⁶³~2⁶³-1
单精度浮点数	float	4字节	有范围，一般不关注
双精度浮点数	double	8字节	有范围，一般不关注
字符型	char	2字节	0~65535
布尔型	boolean	没有明确规定	true和false

注意：

无论是在32为系统还是64为系统，int都占用4个字节，long都占8个字节
整型和浮点型都是带有符号的
整型默认是int型，浮点型默认是double
字符串属于引用类型，后序介绍。

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16GB 内存, 意思是16G 个字节.

其中 1KB = 1024 Byte, 1MB = 1024 KB, 1GB = 1024 MB.

所以 16GB 相当于 160 多亿个字节.

3. 变量

3.1 变量的概念

在程序中，除了有始终不变的常量外，有些内容可以回经常改变，比如：人的年龄、身高、成绩分数、数学函数的计算结果等，对于这些经常改变的内容，在 Java 中称为变量。而数据类型就是用来定义不同种类变量

3.2 语法格式

定义变量的语法格式为：

数据类型 变量名 = 初始值;

比如：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10; // 定义整形变量a，a是变量名也称为标识符，该变量中放置的值为10
        double d = 3.14;
        char c = 'A';
        Boolean b = true;
        System.out.println(a);
        System.out.println(d);
        System.out.println(c);
        System.out.println(b);
        a = 100;
        // a是变量，a中的值是可以修改的，
        // 注意：= 在java中表示赋值，即将100交给a，a中保存的值就是100
        System.out.println(a);
        // 注意：在一行可以定义多个相同类型的变量
        int a1 = 10,a2 = 20, a3 = 30;
        System.out.println(a1);
        System.out.println(a2);
        System.out.println(a3);
    }
}

3.3 整型变量

3.3.1 整型变量

方法一：定义时给出初始值

// 方法一:定义时给出初始值
int a = 10;
System.out.println(a);

方法二：定义时没有给初始值，但使用前必须设置初值

// 方法二：定义时没有给初始值，但使用前必须设置初值
int b;
b = 20;
System.out.println(b);
// 使用方式二定义后，在使用前如果没有赋值，则编译期间会报错
int c;
System.out.println(c);

int型变量所能表示的范围：

// int型变量所能表示的范围：
System.out.println(Integer.MIN_VALUE);// -2147483648
System.out.println(Integer.MAX_VALUE);// 2147483647
// 注意：在定义int性变量时，所赋值不能超过int的范围
int d = 12345678901234;  // 编译时报错，初值超过了int的范围
System.out.println(d);

注意事项：

int不论在何种系统下都是4个字节
推荐使用方式一定义，如果没有合适的初始值，可以设置为0
在给变量设置初始值时，值不能超过int的表示范围，否则会导致溢出
变量在使用之前必须要赋初值，否则编译报错
int的包装类型为 Integer

3.3.2 长整型变量

int a = 10;
long b = 10;   // long定义的长整型变量
long c = 10L; // 为了区分int和long类型，一般建议：long类型变量的初始值之后加L或者l
long d = 10l; // 一般更加以加大写L，因为小写l与1不好区分
// long型变量所能表示的范围：这个数据范围远超过 int 的表示范围. 足够绝大部分的工程场景使用.
System.out.println(Long.MIN_VALUE);// -9223372036854775808
System.out.println(Long.MAX_VALUE);// 9223372036854775807

注意事项：

长整型变量的初始值后加L或者l，推荐加L
长整型不论在那个系统下都占8个字节
长整型的表示范围为：-2⁶³~2⁶³-1
long的包装类型为Long

3.3.3 短整型变量

short a = 10;
System.out.println(a);
// short型变量所能表示的范围：
System.out.println(Short.MIN_VALUE);// -32768
System.out.println(Short.MAX_VALUE);// 32767

注意事项：

short在任何系统下都占2个字节
short的表示范围为：-32768 ~ 32767
使用时注意不要超过范围(一般使用比较少)
short的包装类型为Short

3.3.4 字节型变量

byte b = 10;
System.out.println(b);
// byte型变量所能表示的范围：
System.out.println(Byte.MIN_VALUE);// -128
System.out.println(Byte.MAX_VALUE);// 127

注意事项：

byte在任何系统下都占1个字节
byte的范围是：-128 ~ 127 3. 字节的包装类型为Byte

3.4 浮点型变量

3.4.1 双精度浮点型

double d = 3.14;
System.out.println(d);

代码一：

int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a / b); // 0
// 为什么不输出0.5?

在 Java 中，int除以int的值仍然是int（会直接舍弃小数部分）。如果想要得到0.5，需要使用double类型计算。

double a = 1.0;
double b = 2.0;
System.out.println(a / b);// 0.5

代码二：

double num = 1.1;
System.out.println(num * num); // 输出1.21?
// 1.2100000000000002

注意事项：

double在任何系统下都占8个字节
浮点数与整数在内存中的存储方式不同，不能单纯使用的形式来计算
double的包装类型为Double
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，因此浮点数是个近似值，并不是精确值

3.4.2 单精度浮点型

loat num = 1.0f;    // 写作 1.0F 也可以
System.out.println(num);

注意事项：

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.
float的包装类型为Float。

3.5 字符型变量

char c1 = 'A';    // 大写字母
char c2 = '1';    // 数字字符
 
System.out.println(c1);
 System.out.println(c2);
 
// 注意：java中的字符可以存放整形
char c3 = '帅';
System.out.println(c3);

注意事项：

Java 中使用单引号 + 单个字母的形式表示字符字面值.
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.

char c3 = '帅';
System.out.println(c3);

char的包装类型为Characte

3.6 布尔类型变量

布尔类型常用来表示真假，在现实生活中也是经常出现的，比如：听说xxx同学买彩票中了一个亿…，听到后估计大部分人第一反应就是：我x，真的假的？

boolean b = true;
System.out.println(b);
 
b = false;
System.out.println(b);

注意事项：

boolean 类型的变量只有两种取值, true 表示真, false 表示假.
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.

Java虚拟机规范中，并没有明确规定boolean占几个字节，也没有专门用来处理boolean的字节码指令，在 Oracle公司的虚拟机实现中，boolean占1个字节.
boolean的包装类型为Boolean。

3.7 类型转换

我们经常需要将一种数据类型转换为另一种数据类型。

图中6个实线箭头，表示无信息丢失的转换；另外有3个虚线剪头，表示可能有精度损失的转换。

3.7.1 自动类型转换（隐式）

自动类型转换即：代码不需要经过任何处理，在代码编译时，编译器会自动进行处理。特点：数据范围小的转为数据范围大的时会自动进行。

System.out.println(1024);   // 整型默认情况下是int
 System.out.println(3.14);   // 浮点型默认情况下是double
int a = 100;
long b = 10L;
b = a;   
// a和b都是整形，a的范围小，b的范围大，当将a赋值给b时，编译器会自动将a提升为long类型，然后赋值
a = b;   
// 编译报错，long的范围比int范围大，会有数据丢失，不安全
float f = 3.14F;
double d = 5.12;
d = f; // 编译器会将f转换为double，然后进行赋值
f = d; // double表示数据范围大，直接将float交给double会有数据丢失，不安全
byte b1 = 100;  // 编译通过，100没有超过byte的范围，编译器隐式将100转换为byte
byte b2 = 257;  // 编译失败，257超过了byte的数据范围，有数据丢失

3.7.2 强制类型转换（显式）

强制类型转换：当进行操作时，代码需要经过一定的格式处理，不能自动完成。特点：数据范围大的到数据范围小的。

int a = 10;
long b = 100L;
b = a;        // int-->long，数据范围由小到大，隐式转换
a = (int)b;   // long-->int, 数据范围由大到小，需要强转，否则编译失败
float f = 3.14F;
double d = 5.12;
d = f;        // float-->double，数据范围由小到大，隐式转换
f = (float)d; // double-->float, 数据范围由大到小，需要强转，否则编译失败
a = d;   // 报错，类型不兼容
a = (int)d;   // int没有double表示的数据范围大，需要强转，小数点之后全部丢弃
byte b1 = 100;        // 100默认为int，没有超过byte范围，隐式转换
byte b2 = (byte)257;  // 257默认为int，超过byte范围，需要显示转换，否则报错
boolean flag = true;
a = flag;   // 编译失败：类型不兼容
flag = a;   // 编译失败：类型不兼容

注意事项：

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
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
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
强制类型转换不一定能成功，不相干的类型不能互相转换

3.8 类型提升

不同类型的数据之间相互运算时，数据类型小的会被提升到数据类型大的。

int与long之间：int会被提升为long

int a = 10;
long b = 20;
int c = a + b; // 编译出错: a + b==》int + long--> long + long 赋值给int时会丢失数据
long d = a + b; // 编译成功：a + b==>int + long--->long + long 赋值给long

byte与byte的运算

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;
System.out.println(c);

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.

由于计算机的 CPU 通常是按照 4 个字节为单位从内存中读写数据. 为了硬件上实现方便, 诸如 byte 和 short 这种低于 4 个字节的类型, 会先提升成 int, 再参与计算

正确的写法：

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = (byte)(a + b);
System.out.println(c);

【类型提升小结:】

不同类型的数据混合运算, 范围小的会提升成范围大的.
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.

4. 字符串类型

在Java中使用String类定义字符串类型，比如：

String s1 = "hello";
String s2 = " world";
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
System.out.println(s1+s2);   // s1+s2表示：将s1和s2进行拼接

在有些情况下，需要将字符串和整形数字之间进行转换：

int 转成 String

int num = 10;
 // 方法1
 String str1 = num + "";  
// 方法2
 String str2 = String.valueOf(num);

String 转成 int

String str = "100";
int num = Integer.parseInt(str);

本节对只是对字符串进行简单的介绍，大家能够正常使用即可，后序会详细给大家介绍。

【Java SE语法篇】2.数据类型和变量

1. 字面常量

2. 数据类型

3. 变量

3.1 变量的概念

3.2 语法格式

3.3 整型变量

3.3.1 整型变量

3.3.2 长整型变量

3.3.3 短整型变量

3.3.4 字节型变量

3.4 浮点型变量

3.4.1 双精度浮点型

3.4.2 单精度浮点型

3.5 字符型变量

3.6 布尔类型变量

3.7 类型转换

3.7.1 自动类型转换（隐式）

3.7.2 强制类型转换（显式）

3.8 类型提升

4. 字符串类型

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