【 JavaSE 】 数据类型和运算符
目录
整型变量-int\长整型变量-long\短整形变量-short
前言
本文主要讲解：
- 掌握各种数据类型
- 变量作用域及命名和常量
- 类型转换及数值提升
Java类型汇总
整型变量-int\长整型变量-long\短整形变量-short
- 基本语法格式：
int 变量名 = 初始值;
long 变量名 = 初始值;
short 变量名 = 初始值;- 包装类：Integer（依旧是整形）; Long ; Short
- 示例：
int num = 10; // 定义一个整型变量
System.out.println(num);
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);
short value = 0;
System.out.println(value);注：Java 是强类型语言，10 默认是 int 型，不加 L 则等号左右类型不匹配
- 整型数据范围：
int 类型占4字节，数据范围是 -2^31 ~ 2^31-1
- 如何查看：
System.out.println(Integer.MAX_VALUE); // int 的最大值 2147483648
System.out.println(Integer.MIN_VALUE); // int 的最小值-2147483648- 长整形数据范围：
long 类型占 8 个字节 . 表示的数据范围 - 2^63 - > 2^63 - 1
- 如何查看：
System.out.println(Long.MAX_VALUE);\\ 9223372036854775807
System.out.println(Long.MIN_VALUE);\\-9223372036854775807- 短整形数据范围：
short 占用 2 个字节 , 表示的数据范围是 - 32768 - > +32767
- 如何查看：
System.out.println(Short.MAX_VALUE);
System.out.println(Short.MIN_VALUE); - 注意：
当运算的结果超出了相应类型的范围, 就会出现溢出的情况（参考上文圆形范围图）
- 以int类型为例:
System.out.println(Integer.MAX_VALUE+1);// 结果为-2147483648
System.out.println(Integer.MIN_VALUE-1);// 结果为 2147483648特别注意：
变量定义时一定要初始化，否则编译不通过（java语言安全性高） 变量大小与平台位数无关（java语言可移植性高）
浮点型变量-double\float
- 基本语法格:
double 变量名 = 初始值;
float 变量名 = 初始值;- 示例：
double num = 1.0;
System.out.println(num)
float num = 1.0f; // 写作 1.0F 也可以
System.out.println(num);注：Java 是强类型语言，1.0 默认是 double 型，不加 f 则等号左右类型不匹配
- 输出：
如果想规定输出小数点多少位时使用 printf
System.out.printf("%.nlf",num);\\n表示想要输出小数点后几位注意：
- Java 中的 double 占 8 个字节；float 占四个字节
- 当整型相除得到的是整型，如果需要得到小数点需要double类型运算
- 浮点数的存储与整型存储不同，java浮点数的存储参考C语言（遵守IEEE754标准）
字符类型变量-char
- 基本格式:
char 变量名 = 初始值;- 示例：
char ch1 = 'A';
char ch2 = '呵';
System.out.println(ch);注：Java 中使用 单引号 + 单个字母 的形式表示字符字面值
- 字符类型数据范围：
java中 char 类型占两个字节（表示的字符种类更多, 包括中文）
System.out.println(Character.MAX_VALUE); // char 的最大值'\uFFFF'
System.out.println(Character.MIN_VALUE); // char 的最小值'\u0000'注：计算机中字符本质为整数：C语言中使用ASCII表示字符, Java中使用Unicode表示字符
- 注意：
当有编码有中文时需要在编译执行 javac 时加上 -encoding UTF-8 （否则会编译错误）
字节类型变-byte
- 基本语法格式:
byte 变量名 = 初始值;- 示例：
byte value = 0;
System.out.println(value);注：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 )（与char不同）
当字节等小于4个字节的类型运算时会发生整型提升
布尔类型变量-boolean
- 基本语法格式：
boolean 变量名 = 初始值;//初始值只能是true\flase- 示例：
boolean value = true;
System.out.println(value);- 注意：
- boolean 类型的变量只有两种取值, true 表示真, false 表示假（与C语言不同）
- Java 中 boolean 类型和 int 不能相互转换（类型不兼容）,不存在 1 表示 true, 0 表示 false 这样的用法
- boolean 类型有些 JVM 的实现是占 1 个字节, 有些是占 1 个比特位, 这个没有明确规定
字符串类型变量-String
String不是基本类型，是引用类型
- 基本语法格式:
String 变量名 = "初始值";- 示例：
String name = "zhangsan";
System.out.println(name);注：Java 使用 双引号 + 若干字符 的方式表示字符串字面值 name存放的是字符串所占的那片空间的地址
字符串拼接
字符串“+”任意类型的数据结果是字符串
- 示例：
//字符串与字符串拼接
String a = "hello";
String b = "world";
String c = a + b;
System.out.println(c);
输出结果：hello world
//字符串和整数进行拼接
int a = 10;
System.out.println("a = " + a);
输出结果：a=10注意：当想要先计算数据时可以加上括号
- 示例：
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println("a+b = " + (a + b));
输出结果：a+b=30字符串转义
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（同C语言）
- 示例：
String str = "Hello \"xxx\" !";
System.out.println(str);
输出结果：Hello "xxx" !- 特殊的转义字符：
特殊字符的转义序列 | ||
|---|---|---|
转义字符 | 解释 | Unicode 值 |
\b | 退格 | \u0008 |
\t | 制表 | \u0009 |
\n | 换行 | \u000a |
\r | 回车 | \u000d |
\ ‘’ | 双引号 | \u0022 |
\ ’ | 单引号 | \u0027 |
\ \ | 反斜杠 | \u005c |
变量的作用域
定义：指变量能生效的范围, 一般是变量定义所在的代码块 (大括号)（与C语言一致）
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 注意: 虽然语法上也允许使用中文/美元符($)命名变量, 但 强烈 不推荐这样做
- 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
常量
定义：指的是运行时类型不能发生改变
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
final int a = 10;
a = 20; // 编译出错. 提示 无法为最终变量a分配值注：常量不能在程序运行过程中发生修改
类型转换
int 和 long/double 相互赋值
隐性类型转换 小范围类型赋值给大范围类型（不会报错） 显性类型转换 大范围类型赋值给小范围类型（会报错）
- 示例：
int a = 10;
long b = 20;
a = b; // 编译出错, 提示可能会损失精度
b = a; // 编译通过注：使用强制类型转化的方式可以将 double 类型强制转成 int,但是可能精度缺失
int 和 boolean 相互赋值
- 示例：
int a = 10;
boolean b = true;
b = a; // 编译出错, 提示不兼容的类型
a = b; // 编译出错, 提示不兼容的类型注：int 和 boolean互不相干，互不相干的类型之间无法强转
总结:
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
数值提升
int 和 long 混合运算
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 , 得到的结果是 long 类型 , 需要 long 类型接收 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
byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;
System.out.println(c); // 编译报错解释：计算时先将a和b都提升成int, 得到的结果也是int, 需要int型接收（或者强制类型转化）
结论：
当小于4字节类型数据计算时需考虑整型提升
int 和 String 之间的相互转换
int 转换成 String
示例：
int num = 10;
String str1 = num + "";
//String str2 = String.valueOf(num);String 转换成 int
示例：
String str = "100";
int num = Integer.parseInt(str);
//int num = Integer.valueOf(str);运算符
java 中基本运算都和 C 语言中差不多，以下介绍一些不一样或者是特殊的情况
算术运算符
% 表示取余，不仅可以对 int 求模，也能对浮点类型求模
- 示例：
System.out.println(1.4%2);
输出结果： 1.4使用复合运算符，如 +=、-=、*=、/=、%= 等等，对于 byte 等低于4字节的类型不需要担心类型的问题（自动进行类型的转换）
- 示例：
short a = 10;
a = a + 20;
System.out.println(a);//报错：计算时发生整型提升（需要int型来接收结果）
short a = 10;
a += 20;
System.out.println(a);//通过关系运算符
关系运算符的表达式返回值都是 boolean 类型
- 示例：
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a == b); //输出结果：false
System.out.println(a != b); //输出结果：true逻辑运算符
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
- 示例：
int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;
System.out.println(a < b && b < c);//输出结果：true短路求值
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 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
- 示例：
System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0); // 打印 false
System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0); // 打印 true
//解释：计算 10 / 0 会导致程序抛出异常，但是上面的代码却能正常运行,说明 10 / 0 并没有真正被求值& 和 | 作逻辑操作符
& 和 | 如果操作数为 boolean 的时候, 也表示逻辑运算. 但是和 && 以及 || 相比, 它们不支持短路求值(不推荐使用)
- 示例：
System.out.println(10 > 20 & 10 / 0 == 0); // 程序抛出异常
System.out.println(10 < 20 | 10 / 0 == 0); // 程序抛出异常位运算符
当 & 和 | 的操作数为整数 (int, short, long, byte) 的时候 , 表示按位运算
快速转换：
十六进制转二进制：一个十六进制数字对应4个二进制位 八进制转二进制：一个八进制数字对应3个二进制位
- 示例：
a的二进制序列：11110001
//前4个二进制位为1111，转成16进制为f
//后4个二进制位为0001，转成16进制为1
//即a的16进制序列为0xf1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 右移 >> : 最右侧位不要了 , 最左侧补符号位 ( 正数补 0, 负数补 1） 无符号右移 >>>: 最右侧位不要了 , 最左侧补 0
- 示例：
int a = 0xffffffff;
System.out.printf("%x\n", a >>> 1);
// 运行结果：7fffffff- 注意：
左移 1 位, 相当于原数字 * 2；左移 N 位, 相当于原数字 * 2 的N次方 右移 1 位, 相当于原数字 / 2（整型除法）；右移 N 位, 相当于原数字 / 2 的N次方. 移动负数位或者移位位数过大都没有意义
注释
Java 中的注释主要分以下三种：
- 单行注释：// 注释内容
- 多行注释：/* 注释内容 */ （不推荐）
- 文档注释：/** 文档内容 */ （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）
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