第1篇——变量和数组

zy010101

发布于 2022-05-10 07:58:30

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发布于 2022-05-10 07:58:30

文章被收录于专栏：程序员

变量和数组

Java语言的基础主要包括变量，运算符，表达式，控制语句等编程语言最基础的内容。本文主要介绍Java数组和变量。

变量

java定义了以下类型的变量：

Instance Variables (Non-Static Fields) 相当于C++类的普通成员变量
Class Variables (Static Fields) 相当于C++中类的静态成员变量
Local Variables 方法通常会将其临时状态存储在局部变量中
Parameters Parameters指的是方法的参数

java变量名的命名规则和C/C++类似，但是允许变量名中出现美元符号($)，一般而言，java程序员是不使用美元符号的。

通常，java习惯上使用驼峰法命名。

基本数据类型

java和C/C++一样，是静态类型语言。因此，必须声明变量的数据类型。java支持8中的基本数据类型。如下表所示：

数据类型	占用字节	默认值
byte	1	0
short	2	0
int	4	0
long	8	0L
float	4	0.0F
double	8	0.0D
boolean	nan	false
char	2	‘\u0000’

定义变量的时候，如果没有给定初始值，那么默认的初始值为上表所示。需要特别注意的是，boolean占用的内存大小是不确定的。另外需要注意的是，java中的char是Unicode编码，16位的，意味着其支持65536个字符。

除了上面的8种类型之外，java.lang.String提供了String类型来支持字符串。该类型是不可变对象，这一点和Python中的字符串一样。

下面是一段代码来测试一下默认值和占用的字节大小。

public class variable {
    
    int a;
    short b;
    int c;
    long d;
    float e;
    double f;
    boolean g;
    char h;

    void print(){
        System.out.printf("%d\t%d\n",a, Byte.SIZE);
        System.out.printf("%d\t%d\n",b, Short.SIZE);
        System.out.printf("%d\t%d\n",c, Integer.SIZE);
        System.out.printf("%d\t%d\n",d, Long.SIZE);
        System.out.printf("%f\t%d\n",e, Float.SIZE);
        System.out.printf("%f\t%d\n",f, Double.SIZE);
        System.out.println(g);
        System.out.printf("%c\t%d\n",h, Character.SIZE);
    }
    public static void main(String[] args) {
        variable v = new variable();
        v.print();
   }
}

在Java8或者更高版本上，基本数据类型都存在一个对应的包装器，它们有一个SIZE属性来标识类型占据了多少位。其中Boolean类型是没有这个属性的。编译器永远不会为未初始化的局部变量分配默认值。如果无法在声明它的地方初始化局部变量，请确保在尝试使用它之前为其分配一个值。访问未初始化的局部变量将导致编译时错误。

还有一点对于java这样纯粹的面向对象语言，是非常奇特的，那就是基本类型的变量在初始化的时候，没有使用new关键字。这是因为，原始类型是语言中内置的特殊数据类型，它们不是从类创建的对象。

数组

数组是一个容器对象，它包含固定数量的单一类型的值。数组的长度是在创建数组时确定的。创建后，它的长度是固定的。数组的下标从0开始。这些和C/C++是一样的。下面是一个例子：

void array(){
    int[] num = {1, 2, 3, 4, 5};    // 直接初始化，无需使用new。这种做法和C/C++一致
    System.out.println(num[0]);
    char[] str = new char[3];       // 先new一个char[3]大小的数组，然后让str变量引用这个数组。
    str[0] = '1';
    str[1] = '2';
    str[2] = '3';
    System.out.println(str[2]);
}

可以看到除了直接初始化之外，java还支持new一个数组，然后让变量去引用new出来的数组。第二种写法还可以分两步来完成。例如：

char[] str;
str = new char[3];

上述代码中的中括号[]，可以放在变量名之前，也可以放在变量名之后，例如char str[]，根据惯例是不鼓励将中括号放在变量名之后的。

多维数组

在Java中，多维数组是其元素本身就是数组的数组。这与C/C++中的数组不同。这样做的结果是允许行的长度不同。

String[][] names = { 
    {"Mr.", "Mrs.", "Ms."}, 
    {"Smith", "Jones"} 
}; 
System.out.println(names[0][1]);    // 打印names的第0个元素中的第1个元素。
System.out.println(names.length);   // 每个数组都有一个内置属性length，用来表示数组中元素的个数，这里打印2，表示names有两个元素

复制数组

由于java多维数组是其元素本身就是数组的数组，导致每一行的长度可能存在差异。因此对于多维数组而言，只能是复制了一维数组，然后在组装起来。System类提供了一个arraycopy方法来进行数组复制。

int[] num = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] tmp = new int[5];
System.arraycopy(num, 0, tmp, 0, 5);
System.out.printf("%d\t%d\t%d\t%d\t%d\n", tmp[0], tmp[1], tmp[2], tmp[3], tmp[4]);

System.arraycopy方法的原型如下所示：

public static void arraycopy(Object src, int srcPos, 
                             Object dest, int destPos, int length)

src表示原数组，srcPos表示要从原来数组的哪一个位置开始复制，dest表示要复制到的数组，destPos表示从dest数组的哪一个位置开始填充；length表示复制多少元素到dest数组。

数组操作

Java SE在java.util.Arrays类中提供了很多方法以方便数组操作，下面是常见的一些方法。

int[] num = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] tmp = new int[5];
System.arraycopy(num, 0, tmp, 0, 5);

int index = java.util.Arrays.binarySearch(tmp, 5);    //搜索值为5的元素下标
boolean bn = java.util.Arrays.equals(num, tmp);       //比较num和tmp是否相等
java.util.Arrays.fill(tmp, 123);                      //将tmp中的所有元素都填充为123
String ss = java.util.Arrays.toString(tmp);           //将tmp中的所有元素转为String，并以逗号分割，放在中括号中

总结

Java 编程语言同时使用“字段”和“变量”作为其术语的一部分。实例变量（非静态字段）对于类的每个实例都是唯一的。类变量（静态字段）是用static修饰符声明的字段；无论类被实例化多少次，类变量都只有一个副本。方法中的变量是局部变量。参数是为方法提供额外信息的变量；局部变量和参数总是被归类为“变量”（而不是“字段”）。

参考资料：Java8官方教程

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2022-05-09，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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