[Java知识库]【JavaSE】数据类型与变量

目录

1.字面常量

2.数据类型

3.变量?

3.1变量的概念

3.2语法格式?

3.3整型变量?

3.3.1整型变量?

3.3.2长整型变量?

3.3.3短整型变量?

3.3.4字节型变量

3.4浮点型变量?

3.4.1单精度浮点型

3.4.2双精度浮点型?

3.5字符型变量

3.6布尔型变量?

3.7类型转换

?3.7.1自动类型转换(隐式)

3.7.2强制类型转换(显式)

3.8类型提升

4.字符串类型?

1.字面常量

在上次的Helloworld程序中，System.Out.println("Hello World")；? 语句，不论程序何时运行，输出的都是Hello world，其实这里的"Hello world"就是字面常量。
?

这里我们给出常量的定义

常量：即程序运行期间，固定不变的量称为常量
?

public class Demo{
  public static void main(String[] args){
     System.Out.println("hello world!");
     System.Out.println(100);
     System.Out.println(3.14);
     System.Out.println('A');
     System.Out.println(true);
     System.Out.println(false);
   }
}

其中：100、3.14、‘A’、true/false都是常量，将其称为字面常量

我们又可以把字面常量分为以下几类：

1. 字符串常量：由""括起来的，比如“12345”、“hello”、“你好”
2. 整型常量：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 括起来的当个字符，比如：‘A’、‘1’
5. 布尔常量：只有两种true和false
6. 空常量：null

?注：在Java中，我们把字符串、整型、浮点数、字符型以及布尔型都称为数据类型

2.数据类型

?在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

1. 引用数据类型包括数组，字符串，类，接口，枚举，String等?
2. 基本数据类型有四类八种：

• 四类：整型、浮点型、字符型以及布尔型
• 八种：

注意：

• 在Java中，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（这与C语言有所不同），这就体现了Java可移植性强的特点
• 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，该种类型后续介绍

这里，我们回顾一下字节的相关知识

• 字节是计算机中表示空间大小的基本单位.
• 计算机使用二进制表示数据. 我们认为 8 个二进制位(bit) 为一个字节(Byte).
• 我们平时的计算机为 8GB 内存, 意思是 8G 个字节.
• 其中 1KB = 1024 Byte, 1MB = 1024 KB, 1GB = 1024 MB.
• 所以 8GB 相当于 80 多亿个字节.

3.变量?

3.1变量的概念

?对于经常改变的内容，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;

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
double b = 3.14;
char c = 'A';
boolean d = true;
System.Out.println(a);
System.Out.println(b);
System.Out.println(c);
System.Out.println(d);
a = 100; // a是变量，a中的值是可以修改的，注意：= 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);
// 注意：在一行可以定义多个相同类型的变量
int a1 = 10, a2 = 20, a3 = 30;
System.Out.println(a1);
System.Out.println(a2);
System.Out.println(a3)

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);
// 注意：在定义int性变量时，所赋值不能超过int的范围
int d = 12345678901234; // 编译时报错，初值超过了int的范围

?注意事项：

• int不论在何种系统下都是4个字节
• 推荐使用方式一定义，如果没有合适的初始值，可以设置为0
• 在给变量设置初始值时，值不能超过int的表示范围，否则会导致溢出
• 变量在使用之前必须要赋初值，否则编译报错
• int的包装类型为 Integer?

3.3.2长整型变量?

int a = 10;
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.
System.Out.println(Long.MIN_VALUE);
System.Out.println(Long.MAX_VALUE);

?注意事项：

1. 长整型变量的初始值后加L或者l，推荐加L（如果不加，则默认为int类型）
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：-2^31?~ 2^31-1
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：

• short在任何系统下都占2个字节
• short的表示范围为：-32768 ~ 32767
• 使用时注意不要超过范围(一般使用比较少)
• short的包装类型为Short

3.3.4字节型变量

?此变量为Java中的新的类型，之前在C语言中没有

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：

• byte在任何系统下都占1个字节
• byte的范围是：-128 ~ 127
• 字节的包装类型为Byte

3.4浮点型变量?

3.4.1单精度浮点型

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

• float 类型在 Java 中占四个字节, 同样遵守 IEEE 754 标准.（和C语言一样）
• 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。
• float类型的变量赋值时要在后面加上一个 f (大小写都可以)

3.4.2双精度浮点型?

double d = 3.14;
System.Out.println(d);

?下面我们来看两个代码

代码一

int a=1;
int b=2;
System.out.println(a/b);  //输出0

注意：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.

double c = 1.0;
double d = 2.0;
System.out.println(c/d);  //输出0.5

代码二

double num=1.1;
System.out.println((num*num));  //输出结果是 1.21吗？
//执行结果：1.2100000000000002

注意事项：

1. double在任何系统中都占8个字节
2. double的包装类型为Double
3. 浮点数与整数在内存中的存储方式不同，不能单纯使用 2^n 的形式来计算
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。

3.5字符型变量

char c1 = 'A'; // 大写字母
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);

输出结果是：?

?当Java中的字符存放整型时，如：

char c4=100;
System.out.println(c4);

• 这里表示的是数100对应的那个字符
• 这里的整型数不能是负数，因为负数找不到对应的字符
• 在C语言中用ascii码表示字符集，Java中用的是unicode来表示字符集

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. 在Java中char类型占2个字节
4. char的包装类型为Character

执行 javac 的时候可能出现以下错误:

?

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

javac -encoding UTF-8 Test.java

关于字符编码方式的讨论, 参见
Java char 型了解一下 - 知乎
?

3.6布尔型变量?

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

?注意：

1. Java中boolean只能有两个取值，要么是true，要么是false
2. Java 的 boolean 类型和 int 不能相互转换, Java中没有所谓的0为假，非0为真 这种说法
3. 在Java中，if（）括号中的表达式一定是布尔类型，一定是true或false
4. 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，但是boolean数组会被JVM识别为字节数组。在Oracle公司的虚拟机实现中，boolean占1个字节。
5. boolean的包装类型为Boolean

boolean value = true;
System.out.println(value + 1);

?这样程序就会报错

?错误原因是：第一个变量的类型是boolean，第二个是int

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;
double b = 100L;
b=a; //可以通过编译
a=b; //编译失败

?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) ?
• 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。

System.Out.println(1024); // 整型默认情况下是int
System.Out.println(3.14); // 浮点型默认情况下是double
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
a = b; // 编译报错，long的范围比int范围大，会有数据丢失，不安全
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
byte b1 = 100; // 编译通过，100没有超过byte的范围，编译器隐式将100转换为byte
byte b2 = 257; // 编译失败，257超过了byte的数据范围，有数据丢失

3.7.2强制类型转换(显式)

?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
float f = 3.14F;
double d = 5.12;
d = f; // float-->double，数据范围由小到大，隐式转换
f = (float)d; // double-->float, 数据范围由大到小，需要强转，否则编译失败
a = d; // 报错，类型不兼容
a = (int)d; // double没有int表示的数据范围大，需要强转，小数点之后全部丢弃
byte b1 = 100; // 100默认为int，没有超过byte范围，隐式转换
byte b2 = (byte)257; // 257默认为int，超过byte范围，需要显示转换，否则报错
boolean flag = true;
a = flag; // 编译失败：类型不兼容
flag = a; // 编译失败：类型不兼容

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
long d = a + b; // 编译成功：a + b==>int + long--->long + long 赋值给long

2.byte与byte的运算

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;
System.out.println(c);
// 编译报错
Test.java:5: 错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失
byte c = a + b;

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 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
}

这里的拼接只需要用一个?即可，十分方便

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 + "";
        System.out.println(str1);
// 方法2
        String str2 = String.valueOf(num);
        System.out.println(str2);

?

?2. String 转成 int

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

OK，那么本章的内容就先到这里。
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