[Java知识库]【JavaSE】1. 数据类型与变量

一、数据类型

• Java 中，数值类型都是有取值范围的，超过取值范围会编译失败。

  • 只有基本数据类型才有包装类
  1. 基本数据类型（8 种）
     1. 整数：byte，short，int，long
     2. 浮点数：float，double
     3. 字符：char
     4. 布尔类型：boolean
  2. 引用类型
     1. String
     2. 数组
     3. 类
     4. 接口
     5. 枚举
     6. …

1. 整形（int&long）

1. int 不管是多少位的操作系统，永远是 4 个字节。所以 Java 的可移植性强，且是跨平台的
2. Java 中的 int 没有所谓的无符号，统一都是有符号的
3. 取值范围：-2 ^ 31 — 2 ^ 31 - 1
   查看 int 的最大最小值：

public class HelloWorld {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 10;
		System.out.println(a);
		System.out.println(Integer.MAX_VALUE);
		System.out.println(Integer.MIN_VALUE);
	}
}

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4. 变量的命名：小驼峰格式。变量名由下划线、数字、字母、美元符号等组成，不能以数字开头。

   1. 详细看《阿里巴巴 Java 开发手册》
   2. 最好用英文，不要用拼音（不会的翻译一下）

5. 变量定义必须初始化。

   1. Java 比较安全，如果不初始化就使用，会直接报错（编译不通过）

6. long 是长整形，64 位；

   • Java 中没有 long long 类型！！！
   • 如何定义 long 类型变量

   long a = 10L;
   //这里最好加一个L（不要小写，容易与1弄混淆）
   

7. short（短整型，一般不用）

   1. 一个 short 变量占两个字节
   2. 第一个为符号位
   3. 范围：-32768 — 32768（-2 ^ 15 — 2 ^ 15 - 1)

2. 浮点数

1. double（8 个字节）

   • 注意：不能用两个 int 做除法

   • 正确写法：

     public static void main(String[] args) {
     	double a = 1.0;
     	double b = 2.0;
     	System.out.println(a / b);
     

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   • 错误写法：

     int a = 1;
     int b = 2.0;
     System.out.println(a / b);
     

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2. float（4 个字节）

   1. 浮点运算时类型一定要匹配，否则编译过不去（double 与 float 也不能混用）

      float a = 1.1;
      System.out.println(a);
      

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   2. 正确写法：（必须在浮点数后加 f）

      float a = 1.1f;
      System.out.println(a);
      

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   3. Java 中没有 C 语言中截断的概念

3. 字符类型

1. char
   1. 一个 char 类型占用两个字节
   2. 可以直接给一个 char 类型变量赋值一个汉字（只需要加上 utf-8 编码）
   3. 范围：-2 ^16 — 2 ^ 26 - 1
2. byte（字节类型）
   1. 一个 byte 类型只占用一个字节（8bit）
   2. 相当于 C 语言中的 char
   3. 存储范围（-128 – 127）

4. 布尔类型（boolean）

1. boolean，只有两个取值，true 和 false。
2. 不存在与其他类型的转换，如 C 语言中的： 1 表示 true，0 表示 false 。
3. 同样，boolean 类型也不能 +1-1 这种操作
4. 在 JVM 的规范中，没有规定布尔类型的大小，有的 1bit，有的 1 字节

5. 字符串类型（String）

1. 注意大小写，String

2. 拼接

   1. 字符串之间的拼接
   2. 其他类型和字符串的拼接
      1. 字符串在前，其他数据类型会被转化为字符串
      2. 其他数据在遇到字符串之前数据类型不会改变，但是一旦遇到字符串，就会变成字符串类型。

   System.out.println("hello"+"world"); //helloworld 拼接
   System.out.println("hello"+10+20); //hello1020 先字符串，再其他。其他会变字符串
   System.out.println(10+20+"hello"); //30hello 先其他，再字符串。字符串之前数据类型不变，遇到字符串后变为字符串
   System.out.println("hello"+(10+20)); //hello30 先计算字符串里面的
   System.out.println(10 + "" + 20 +"world");//1020world 10(int)碰到“”（空字符串）之后，被转化为字符串。
   System.out.println("a="+10+", b="+20); //a=10, b=20
   

6. 转义字符

1. 与 C 语言类似
2. \n 换行
3. \t 水平制表符
4. \'单引号
5. \"双引号
6. \\反斜杠

String s1 = "\"bit\""; // "bit"
String s2 = "\\bit\\"; // \bit\
String s3 = "\\\\bit\\\\"; // \\bit\\
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
System.out.println(s3);

二、变量

1. 变量

• 程序运行的时候可以改变的量
• 在程序运行的时候才能知道值是几（对比常量）
• Java 中没有所谓全局变量的概念！！！

1. 成员变量（定义在类的内部，方法的外部）
   1. 普通成员变量
   2. 静态成员变量
2. 局部变量

2. 变量的作用域

变量的作用范围

• 找花括号，与 C 语言一样

3. 变量的命名规则

1. 只能包含：字母、数字、下划线、美元符号
2. 变量名是大小写敏感的，num 和 Num 是不同的变量
3. 数字不能开头
4. 其他建议
   1. 建议统一小驼峰：maxNum
   2. 中文和 美元符号 $ 合法，但非常不推荐使用

4. 常量

1. 字面值常量：1， 2.1，“hello”…
2. final 修饰的常量（类似 C 语言中的 const）
   1. 程序运行中不可以修改的量，只能初始化一次
   2. 在程序编译的时候，就已经确定了其值。（对比变量）

5. 类型转换（与 C 不同）

• Java 本身是强类型语言
• C 语言是弱类型语言

1. 不同数字类型（int long double 等）的变量之间赋值
   1. 表示范围更小的类型能隐式转换成范围较大的类型, 反之则不行
   2. 如 int->long 可以，但 long->int 不行
   3. 可以强制类型转换（有风险，非常不建议）
      1. 与 c 语言相同

      2.  long l = 0;
          int c = (int)l;
         

2. int 与 boolean
   1. int 与 boolean 类型不能相互强转
   2. 这两个是完全不相干的两种类型，不能相互赋值
3. int 字面常量给 byte 赋值
   1. byte 范围：-128 — +127
   2. 字面值常量赋值的时候, Java 会自动进行一些检查校验, 判定赋值是否合理
4. 注意：类型提升的问题

   1. 下面这个情况会编译失败

      byte a = 1;
      byte b = 2;
      byte c = (byte)a+b; //提示不兼容的类型
      

      • 这是因为 CPU 中进行加法运算的时候，会把不足 4 位的变量提升为 int 类型。（类型提升）

   2. 要用到强制类型转换

      byte a = 1;
      byte b = 2;
      byte c = (byte)(a+b); 
      //注意a+b的括号不能少
      

   3. 总结

      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
5. int 与 String 的转换

三、运算符

1. 算数运算符

1. 基本算数运算符：+ - * /

   1. 注意除法: /

      1. int / int 还是 int，用小数需要用 double
      2. 除数不能为 0（java 会检查）
         1. 否则会抛出异常（算数异常）

   2. % 表示取余,

      1. 不仅仅可以对 int 求模, 也能对 double 来求模

         System.out.println(11.5%2.0); //1.5
         System.out.println(-10%3); //-1
         System.out.println(10%-3); //1
         System.out.println(-10%-3); //-1
         

   3. -=, +=, *=, /=

      • 有时能自动强制类型转换

              short a = 0;
              //a = (short)(a+9);
              a += 9; //自动类型转换
      

2. 关系运算符
   1. == != < > <= >=
   2. 所有关系运算符的返回值都是 boolean 表达式
3. 自增/自减运算符（与 C 语言完全一致）
   1. 注意 a++ 与 ++a 的区别
4. 布尔表达式
   1. 逻辑与：&& ，逻辑或： ||，逻辑非：!
   2. 逻辑符号两边（!是单边）必须都是布尔表达式
      1. 如!a<b 是错误的，因为 a 不是布尔表达式
      2. !(a<b)才正确
   3. 短路运算
      • 如 println(10 > 20 && 10 / 0 == 0)，后半部分不会运行，不会报错。
5. 位运算符
   1. 按位与：&
      1. 全一为 1，有一个不为 1 就是 0
   2. 按位或： |
      1. 对应位如果有 1，则结果为 1。
   3. 按位异或：^
      1. 相同为 0，不同为 1
   4. 按位取反：~（键盘 esc 下面的健 +shift）
      1. 0 变 1，1 变 0
6. 移位运算符

   1. << 左移

      1. 左移，右侧补 0
      2. 左移一位相当于*2

   2. 右移

      1. 右移，补符号位
      2. 右移一位相当于 / 2

   3. 无符号右移

      1. 不管符号位是 0 还是 1，左边统统补 0
7. 条件运算符（三目运算符）
   1. 表达式 1？表达式 2：表达式 3
   2. 表达式 1 必须为布尔表达式
   3. 表达式 1 为真返回表达式 2，为假返回表达式 2