【蓝桥杯Java_C组·从零开始卷】第一节、环境与变量类型&运算符与类型分析

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一、Java环境搭建与使用（Eclipse——1.6JDK）

二、主函数

三、变量类型

Java中简基本数据类型的转型：

Java中的高精度数：

四、运算符

一元运算符(一元运算符有1个操作数)

输出【false】​

二元运算符(二元运算符有2个操作数)

三元运算符(三元运算符有3个操作数)

五、类型分析(堆栈)

1. 栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在Ram(随机存取存储器)中存放数据的地方。

2. 栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。

3. Java中的数据类型有两种。

4.String是一个特殊的包装类数据。

5. 关于String str = "abc"的内部工作。

6. 数据类型包装类的值不可修改。

7. 结论与建议：

一、Java环境搭建与使用（Eclipse——1.6JDK）

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 解压即可用，非常方便。

二、主函数

基础结构

package Action;//包名

public class test {//类名

	public static void main(String[] args) {//主函数
		//花括号{}内是作用域
	}

}

三、变量类型

int：int为整数类型，存储的时候，用4个字节存储，范围为-2,147,483,648到2,147,483,647，在变量初始化的时候，int类型的默认值为0。 short：short也属于整数类型，在存储的时候，用2个字节存储，范围为-32,768到32,767，在变量初始化的时候，short类型的默认值为0，一般情况下，因为Java本身转型的原因，可以直接写为0。 long：long也属于整数类型，在存储的时候，用8个字节存储，范围为-9,223,372,036,854,775,808到9,223,372,036, 854,775,807，在变量初始化的时候，long类型的默认值为0L或0l，也可直接写为0。 byte：byte同样属于整数类型，在存储的时候，用1个字节来存储，范围为-128到127，在变量初始化的时候，byte类型的默认值也为0。 float：float属于实数类型，在存储的时候，用4个字节来存储，范围为32位IEEEE 754单精度范围，在变量初始化的时候，float的默认值为0.0f或0.0F，在初始化的时候可以写0.0。 double：double同样属于实数类型，在存储的时候，用8个字节来存储，范围为64位IEEE 754双精度范围，在变量初始化的时候，double的默认值为0.0。 char：char属于字符类型，在存储的时候用2个字节来存储，因为Java本身的字符集不是用ASCII码来进行存储，是使用的16位Unicode字符集，它的字符范围即是Unicode的字符范围，在变量初始化的时候，char类型的默认值为'u0000'。 boolean：boolean属于布尔类型，在存储的时候不使用字节，仅仅使用1位来存储，范围仅仅为0和1，其字面量为true和false，而boolean变量在初始化的时候变量的默认值为false。

通过包装类获取其最大值与最小值:

System.out.println(Byte.MAX_VALUE);
System.out.println(Byte.MIN_VALUE);
System.out.println(Short.MAX_VALUE);
System.out.println(Short.MIN_VALUE);
System.out.println(Integer.MAX_VALUE);
System.out.println(Integer.MIN_VALUE);
System.out.println(Long.MAX_VALUE);
System.out.println(Long.MIN_VALUE);

浮点数属于科学计数法显示。 

 String： 字符串类，顾名思义，就是操作字符串的类。可以用来存储字符串。    3)相关介绍：   在Java基本类型在使用字面量赋值的时候，有几个简单的特性如下：   【1】当整数类型的数据使用字面量赋值的时候，默认值为int类型，就是直接使用0或者其他数字的时候，值的类型为int类型，所以当使用long a = 0这种赋值方式的时候，JVM内部存在数据转换。   【2】当实数类型的数据使用字面量赋值的时候，默认值为double类型，就是当字面两出现的时候，JVM会使用double类型的数据类型。   （*：以上两点在转型中进行详细说明。）   【3】从JDK 5.0开始，Java里面出现了自动拆箱解箱的操作，基于这点需要做一定的说明：   对应原始的数据类型，每种数据类型都存在一个复杂类型的封装类，分别为Boolean、Short、Float、Double、Byte、Int、Long、Character，这些类型都是内置的封装类，这些封装类（Wrapper）提供了很直观的方法，针对封装类需要说明的是，每种封装类都有一个xxxValue()的方法，通过这种方法可以把它引用的对象里面的值转化成为原始变量的值，不仅仅如此，每个封装类都还存在一个valueOf(String)的方法直接把字符串对象转换为相应的简单类型。   在JDK 5.0之前，没有存在自动拆解箱的操作，即Auto Box操作，所以在这之前是不能使用以下方式的赋值代码的： Integer a = 0; //这种赋值方式不能够在JDK 1.4以及以下的JDK编译器中通过 但是JDK 5.0出现了自动拆解箱的操作，所以在JDK 5.0以上的编译器中，以上的代码是可以通过的，关于自动拆箱解箱我会另外用一篇1.4到5.0的升级加以详细说明。

Java中简基本数据类型的转型：

Java中的简单数据类型的转换分为两种：自动转换和强制转换 

  1)自动转换：   当一个较“小”的数据和较“大”的数据一起运算的时候，系统将自动将较“小”的数据转换为较“大”的数据，再进行运算。   在方法调用过程，如果实际参数较“小”，而函数的形参比较“大”的时候，除非有匹配的方法，否则会直接使用较“大”的形参函数进行调用。

   2)强制转换：   将“大”数据转换为“小”数据时，可以使用强制类型转换，在强制类型转换的时候必须使用下边这种语句： int a = (int)3.14;   只是在上边这种类型转换的时候，有可能会出现精度损失。   关于类型的自动提升，遵循下边的规则：   所有的byte、short、char类型的值将提升为int类型；   如果有一个操作数是long类型，计算结果是long类型；   如果有一个操作数是float类型，计算结果是float类型； 如果有一个操作数是double类型，计算结果是double类型；   自动类型转换图如下：   byte->short(char)->int->long->float->double   如果是强制转换的时候，就将上边的图反过来  

  3)转换附加：   当两个类型进行自动转换的时候，需要满足条件：

　　【1】这两种类型是兼容的，

　　【2】目的类型的数值范围应该比源转换值的范围要大。而拓展范围就遵循上边的自动类型转换树，当这两个条件都满足的时候，拓展转换才会发生，而对于几个原始类型转换过程，根据兼容性boolean和char应该是独立的，而其他六种类型是可以兼容的，在强制转换过程，唯独可能特殊的是char和int是可以转换的，不过会使用char的ASCII码值比如： int a = (int)'a';   a的值在转换过后输出的话，值为97；也可以通过中文的char进行转换int类型。

Java中的高精度数：

  Java提供了两个专门的类进行高精度运算：BigInteger与BigDecimal，虽然Java原始变量都具有对应的封装类型，但是这两个变量没有对应的原始类型，而是通过方法来提供这两种类型的一些运算，其含义为普通类型能够做的操作，这两个类型对应都有，只是因为精度过大可能效率不够高。至于这两个类的具体操作可以参考JDK的相关API文档。 关于数据类型的一些技巧：若要求精度的结果，尽量避免使用float和double：   float和double类型本身是为了做科学运算，即执行二进制浮点运算而设计，但是却不能提供完全精确的结果，所以在要求精度的数值中，避免使用float和double，float和double在货币运算中尤其不合适，要让float和double精确表达0.1也是不可能的事。测试一下下边这段代码就明白了：

   System.out.println(3.02-0.01);

  结果是不是出乎意料，这个结果并不是偶然，而是JVM本身设计的目的决定的。而要解决这个问题，最好的办法是使用BigDecimal、int或者long进行相关运算，特别是货币运算，使用BigDecimal代替double是一个很好的办法。   BigDecimal唯一的缺点在于：BigDecimal没有相对应的原始类型，所以在进行基本数值运算的时候，需要进行方法调用才能操作，这样会使得和我们的编程习惯不相符合，若使用int和long，就需要进行简单的封装运算。   所以在要求精度答案的计算任务里面，一般慎用float和double，如果在进行商务运算，并且要求四舍五入或者简单的舍入行为，使用BigDecimal可能更加方便。所以尽量避免在精度运算中使用float和double，特别是我们常用的货币运算。

四、运算符

一元运算符(一元运算符有1个操作数)

• ++，- -都是运算符
• ++，- -可分为前+，后＋和前-，后减
• 如果++在后面，如：num++ +10；先参与运算，然后自身结果再加一
• 如果++在前面，如：++num +10；先自身加一，然后再参与运算

int num1=10;
int num2=10;
System.out.println(++num1);
System.out.println(num2++);

•  !非，对表达式取反
• !true=false

System.out.println(!true);

输出【false】

二元运算符(二元运算符有2个操作数)

【+-*/】四则运算·简单计算器

【%】取模运算·对12345，做各位上的数组做累加运算。

【&、|、&&、||、^】逻辑运算符·值交换·通过【&和|】判断一百分制成绩。

int a=5;//101                 
int b=7;//111                 
a=a^b;//两者不同量:010=2           
System.out.println(a);        
b=a^b;//两者不同:101              
System.out.println(b);        
a=a^b;//再进行两者不同取值:111         
System.out.println(a);//二进制111
System.out.println(b);//二进制101

三元运算符(三元运算符有3个操作数)

三元运算符是软件编程中的一个固定格式，语法是“条件表达式?表达式1:表达式2”。使用这个算法可以使调用数据时逐级筛选。

表达式：“()? :”。 ()中进行二元运算 ?再运算,就形成三元运算符

int x = 10;                         
int y = 5;                          
int z;                              
//如果x大于y 则是true，将x赋值给z；             
//如果x不大于y 则是false，将y赋值给z；           
z = (x > y) ? x : y;                
System.out.println("x = " + x);     
System.out.println("y = " + y);     
System.out.println("z = " + z);     

五、类型分析(堆栈)

stack和haep都是内存的一部分 stack空间小，速度比较快， 用来放对象的引用 heap大，一般所有创建的对象都放在这里。

栈(stack):是一个先进后出的数据结构,通常用于保存方法(函数)中的参数,局部变量. 在java中,所有基本类型和引用类型都在栈中存储.栈中数据的生存空间一般在当前scopes内(就是由{...}括起来的区域). 堆(heap):是一个可动态申请的内存空间(其记录空闲内存空间的链表由操作系统维护),C中的malloc语句所产生的内存空间就在堆中. 在java中,所有使用new xxx()构造出来的对象都在堆中存储,当垃圾回收器检测到某对象未被引用,则自动销毁该对象.所以,理论上说java中对象的生存空间是没有限制的,只要有引用类型指向它,则它就可以在任意地方被使用.

1. 栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在Ram(随机存取存储器)中存放数据的地方。

与C++不同，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。

2. 栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。

但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。另外，栈数据可以共享，详见第3点。堆的优势是可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是，由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。

3. Java中的数据类型有两种。

        一种是基本类型(primitive types), 共有8种，即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意，并没有string的基本类型)。这种类型的定义是通过诸如int a = 3; long b = 255L;的形式来定义的，称为自动变量。值得注意的是，自动变量存的是字面值，不是类的实例，即不是类的引用，这里并没有类的存在。如int a = 3; 这里的a是一个指向int类型的引用，指向3这个字面值。这些字面值的数据，由于大小可知，生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面，程序块退出后，字段值就消失了)，出于追求速度的原因，就存在于栈中。 另外，栈有一个很重要的特殊性，就是存在栈中的数据可以共享。假设我们同时定义：

int a = 3;
int b = 3；

编译器先处理int a = 3；首先它会在栈中创建一个变量为a的引用，然后查找有没有字面值为3的地址，没找到，就开辟一个存放3这个字面值的地址，然后将a指向3的地址。接着处理int b = 3；在创建完b的引用变量后，由于在栈中已经有3这个字面值，便将b直接指向3的地址。 这样，就出现了a与b同时均指向3的情况。特别注意的是，这种字面值的引用与类对象的引用不同。 假定两个类对象的引用同时指向一个对象，如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态，那么另一个对象引用变量也即刻反映出这个变化。 相反，通过字面值的引用来修改其值，不会导致另一个指向此字面值的引用的值也跟着改变的情况。 如上例，我们定义完a与b的值后，再令a=4；那么，b不会等于4，还是等于3。在编译器内部，遇到a=4；时，它就会重新搜索栈中是否有4的字面值，如果没有，重新开辟地址存放4的值；如果已经有了，则直接将a指向这个地址。因此a值的改变不会影响到b的值。         另一种是包装类数据，如Integer, String, Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。这些类数据全部存在于堆中，Java用new()语句来显示地告诉编译器，在运行时才根据需要动态创建，因此比较灵活，但缺点是要占用更多的时间。

4.String是一个特殊的包装类数据。

即可以用String str = new String("abc");的形式来创建，也可以用String str = "abc"；的形式来创建(作为对比，在JDK 5.0之前，你从未见过Integer i = 3;的表达式，因为类与字面值是不能通用的，除了String。而在JDK 5.0中，这种表达式是可以的！因为编译器在后台进行Integer i = new Integer(3)的转换！)。 前者是规范的类的创建过程，即在Java中，一切都是对象，而对象是类的实例，全部通过new()的形式来创建。Java中的有些类，如DateFormat类，可以通过该类的getInstance()方法来返回一个新创建的类，似乎违反了此原则。其实不然。该类运用了单例模式来返回类的实例，只不过这个实例是在该类内部通过new()来创建的，而getInstance()向外部隐藏了此细节。那为什么在String str = "abc"；中，并没有通过new()来创建实例，是不是违反了上述原则？其实没有。

5. 关于String str = "abc"的内部工作。

Java内部将此语句转化为以下几个步骤： (1)先定义一个名为str的对String类的对象引用变量：String str； (2)在栈中查找有没有存放值为"abc"的地址，如果没有，则开辟一个存放字面值为"abc"的地址，接着创建一个新的String类的对象o，并将o的字符串值指向这个地址，而且在栈中这个地址旁边记下这个引用的对象o。如果已经有了值为"abc"的地址，则查找对象o，并返回o的地址。 (3)将str指向对象o的地址。 值得注意的是，一般String类中字符串值都是直接存值的。但像String str = "abc"；这种场合下，其字符串值却是保存了一个指向存在栈中数据的引用！ 为了更好地说明这个问题，我们可以通过以下的几个代码进行验证。

String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //true

注意，我们这里并不用str1.equals(str2)；的方式，因为这将比较两个字符串的值是否相等。==号，根据JDK的说明，只有在两个引用都指向了同一个对象时才返回真值。而我们在这里要看的是，str1与str2是否都指向了同一个对象。 结果说明，JVM创建了两个引用str1和str2，但只创建了一个对象，而且两个引用都指向了这个对象。 我们再来更进一步，将以上代码改成：

String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
str1 = "bcd";
System.out.println(str1 + "," + str2); //bcd, abc
System.out.println(str1==str2); //false

这就是说，赋值的变化导致了类对象引用的变化，str1指向了另外一个新对象！而str2仍旧指向原来的对象。上例中，当我们将str1的值改为"bcd"时，JVM发现在栈中没有存放该值的地址，便开辟了这个地址，并创建了一个新的对象，其字符串的值指向这个地址。 事实上，String类被设计成为不可改变(final)的类。如果你要改变其值，可以，但JVM在运行时根据新值悄悄创建了一个新对象，然后将这个对象的地址返回给原来类的引用。这个创建过程虽说是完全自动进行的，但它毕竟占用了更多的时间。在对时间要求比较敏感的环境中，会带有一定的不良影响。 再修改原来代码：

String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
str1 = "bcd";
String str3 = str1;
System.out.println(str3); //bcd
String str4 = "bcd";
System.out.println(str1 == str4); //true

str3这个对象的引用直接指向str1所指向的对象(注意，str3并没有创建新对象)。当str1改完其值后，再创建一个String的引用str4，并指向因str1修改值而创建的新的对象。可以发现，这回str4也没有创建新的对象，从而再次实现栈中数据的共享。 我们再接着看以下的代码。

String str1 = new String("abc");
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //false

创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。

String str1 = "abc";
String str2 = new String("abc");
System.out.println(str1==str2); //false

创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。 以上两段代码说明，只要是用new()来新建对象的，都会在堆中创建，而且其字符串是单独存值的，即使与栈中的数据相同，也不会与栈中的数据共享。

6. 数据类型包装类的值不可修改。

不仅仅是String类的值不可修改，所有的数据类型包装类都不能更改其内部的值。

7. 结论与建议：

(1)我们在使用诸如String str = "abc"；的格式定义类时，总是想当然地认为，我们创建了String类的对象str。担心陷阱！对象可能并没有被创建！唯一可以肯定的是，指向String类的引用被创建了。至于这个引用到底是否指向了一个新的对象，必须根据上下文来考虑，除非你通过new()方法来显要地创建一个新的对象。因此，更为准确的说法是，我们创建了一个指向String类的对象的引用变量str，这个对象引用变量指向了某个值为"abc"的String类。清醒地认识到这一点对排除程序中难以发现的bug是很有帮助的。 (2)使用String str = "abc"；的方式，可以在一定程度上提高程序的运行速度，因为JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。而对于String str = new String("abc")；的代码，则一概在堆中创建新对象，而不管其字符串值是否相等，是否有必要创建新对象，从而加重了程序的负担。 (3)当比较包装类里面的数值是否相等时，用equals()方法；当测试两个包装类的引用是否指向同一个对象时，用==。 (4)由于String类的final性质，当String变量需要经常变换其值时，应该考虑使用StringBuffer类，以提高程序效率。

本节比较细致，希望能对大家有一定的帮助，祝大家蓝桥都能拿一个好成绩。