【Java基础篇】数据类型与变量

简介: 【Java基础篇】数据类型与变量

1. 字面常量

常量即程序运行期间,固定不变的量称为常量,比如:一个礼拜七天,一年12个月等。

System.Out.println("Hello World"); 语句,不论程序何时运行,输出的都是HelloWorld,所以"Hello World"就是字面常量。

字面常量的分类:


1..字符串常量:由""括起来的,比如“12345”、“hello”、“你好”。


2.整形常量:程序中直接写的数字(注意没有小数点),比如:100、1000


3.浮点数常量:程序中直接写的小数,比如:3.14、0.49


4.字符常量:由单引号括起来的单个字符,比如:‘A’、‘1’


5.布尔常量:只有两种true和false


6.空常量:null(后面会说)


注意:字符串、整形、浮点型、字符型以及布尔型,在Java中都称为数据类型。

2. 数据类型

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

基本数据类型有四类八种:

  1. 四类:整型、浮点型、字符型以及布尔型
  2. 八种

注意:

  • 不论是在16位系统还是32位系统,int都占用4个字节,long都占8个字节
  • 整形和浮点型都是带有符号的
  • 整型默认为int型,浮点型默认为double
  • 字符串属于引用类型,引用数据类型还包括数组、类、接口、枚举类型



3. 变量

3.1 变量概念

在程序中,除了有始终不变的常量外,有些内容可能会经常改变,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程序中,称为变量。而数据类型就是用来定义不同种类变量的。


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:

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
System.Out.println(a);
a = 100;  
// a是变量,a中的值是可以修改的,
//= 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);
int a1 = 10, a2 = 20, a3 = 30;
//在一行可以定义多个相同类型的变量


注:Java中局部变量的使用一定要赋值,否则编译不通过

3.3 整型变量

3.3.1 整型变量

方式一:在定义时给出初始值

int a = 10;
System.Out.println(a);


方式二:在定义时没有给初始值,但使用前必须设置初值

int b;
b = 10;
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);
c = 100;


int型变量所能表示的范围:

System.out.println(Integer.MIN_VALUE);
 System.out.println(Integer.MAX_VALUE);


打印结果:

最大值的二进制表现形式0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

最小值的二进制表现形式1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

我们也可以用计算器计算一下最大值为多少,结果如下


注意: 在定义int性变量时,所赋值不能超过int的范围,超过时编译器会报错,初值超过了int的范围


3.3.2 长整型变量

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


注意事项:

  1. 长整型变量的初始值后加L或者l,推荐加L
  2. 长整型不论在那个系统下都占8个字节
  3. 长整型的表示范围为:
  4. 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);
System.Out.println(Short.MAX_VALUE);


注意事项:

  1. short在任何系统下都占2个字节
  2. short的表示范围为:-32768 ~ 32767
  3. 使用时注意不要超过范围(一般使用比较少)
  4. 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);
System.Out.println(Byte.MAX_VALUE);


注意事项:

  1. byte在任何系统下都占1个字节
  2. 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;//8个字节
System.Out.println(d);


两个整数相除会输出什么?

int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a / b);   //会输出 0.5 吗?


不会输出0.5,输出结果为0

因为 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.代码如下:

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


下面的代码会输出1.21吗?

double num = 1.1;
System.out.println(num * num);



答:不会,运行后输出结果为1.2100000000000002

因为输出结果只能精确到小数点后xxxx位,并不是一个精确值

注意事项:

1.double在任何系统下都占8个字节


2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


3.double的包装类型为Double


4.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

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


注意:这里不能写成float num = 1.0,因为编译器会自动把1.0当成双精度浮点型,会报错


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,两个字节
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:


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.

3.char的包装类型为Character

执行 javac 的时候可能出现以下错误:


Test.java:3: 错误: 未结束的字符文字

char ch = ‘鍛?’;

这是因为记事本和CMD上两边的编解码不一致

此时我们在执行 javac 时加上 -encoding UTF-8 选项即可

javac -encoding UTF-8 Test.java


3.6 布尔型变量

布尔类型常用来表示真假,Java中真假只有true和false

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


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.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。


4.boolean的包装类型为Boolean。


3.7 类型转换

Java 作为一个强类型编程语言, 当不同类型之间的变量相互赋值的时候, 会有教严格的校验.

int a = 10;
long b = 100L;
b = a;   // 可以通过编译
a = b;   // 编译失败,不可以把8个赋值给4个字节


在Java中,当参与运算数据类型不一致时,就会进行类型转换。Java中类型转换主要分为两类:自动类型转换(隐式) 和 强制类型转换(显式)。

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。

整型转换

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


浮点型的转换

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

Java中允许对字面值直接赋值,前提是没有超过表示范围。


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


注意事项:


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


4.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。

  1. 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
//改成  int c = (int) (a + b);即可
long d = a + b;  // 编译成功:a + b==>int + long--->long + long 赋值给long  
  1. byte与byte的运算
byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;
System.out.println(c);
// 编译报错
// 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, 这时赋给 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:】

  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.


4. 字符串类型

在Java中使用String类定义字符串类型,比如:

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        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
    }
}


运行结果:

在有些情况下,需要将字符串和整形数字之间进行转换:

  1. int 转成 String
        int num = 10;
// 方法1
        String str1 = num + "";//此时这个加号就是拼接的意思
        System.out.println(str1);
// 方法2
        String str2 = String.valueOf(num);//调用String这个类型的方法
        System.out.println(str2);


让我们看一下面代码的拼接打印结果会是什么

String s3 = 10+20+"x";
 String s4 = "x"+10+20;


打印结果:

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


通过调用Integer的方法来实现转换

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