【JAVA】数据类型与变量(主要学习与c语言不同之处)

news2024/11/24 13:09:15

✅作者简介:大家好,我是橘橙黄又青,一个想要与大家共同进步的男人😉😉

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目标:

1. 字面常量
2. 数据类型
3. 变量

1.字面常量

在上节课 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 "Hello World" 就是字面常量。
常量即程序运行期间,固定不变的量称为常量,比如:一个礼拜七天,一年 12 个月等。

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。
字面常量的分类:

1. 字符串常量:由""括起来的,比如“12345”“hello”你好

2. 整形常量: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 false
6. 空常量: null( 后面了讲 )

注意:字符串、整形、浮点型、字符型以及布尔型,在Java中都称为数据类型。 

2. 数据类型 

Java 中数据类型主要分为两类: 基本数据类型 引用数据类型
基本数据类型有 四类八种
1. 四类:整型、浮点型、字符型以及布尔型
2. 八种:
数据类型
关键字
内存占用
范围
字节型
byte
1 字节
-128 ~ 127
短整型
short
2 字节
-32768 ~ 32767
整型
int
4 字节
-2^31  ~ 2^31 - 1
长整型
long
8 字节
-2^63 ~ 2^63 - 1
单精度浮点数
float
4 字节
有范围,一般不关注
双精度浮点数
double
8 字节
有范围,一般不关注
字符型
char
2 字节
0 ~ 65535
布尔型
boolean
没有明确规定
true false
注意:
  • 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
  • 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,该中类型后序介绍。

 什么是字节?

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 变量概念
在程序中,除了有始终不变的常量外,有些内容可能会经常改变,比如:人的年龄、身高、成绩分数、数学函数的计算结果等,对于这些经常改变的内容,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:
与c语言相同
数据类型 变量名 = 初始值 ;

比如:

 int a = 10; // 定义整形变量aa是变量名也称为标识符,该变量中放置的值为10

 3.3 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:
1. int 不论在何种系统下都是 4 个字节
2. 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
3. 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
4. 变量在使用之前必须要赋初值,否则编译报错
5. 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
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 ^ 63 ~ 2 ^ 63  - 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:
1. short 在任何系统下都占 2 个字节
2. short 的表示范围为: -32768 ~ 32767
3. 使用时注意不要超过范围 ( 一般使用比较少 )
4. short 的包装类型为 Short

 3.3.4 字节型变量

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:

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

3.4 浮点型变量

3.4.1 双精度浮点型

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

 神奇的代码一:

int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a / b); // 输出 0.5 吗?
//实际上输出0

这一点与c语言一样。

神奇的代码二:
double num = 1.1;
System.out.println(num * num); // 输出1.21吗?
// 执行结果
//1.2100000000000002

这是为什么呢?其实小数在计算机里面没有精确的数,但是可以精确到小数点后几位。

注意事项:

1. double 在任何系统下都占 8 个字节
2. 浮点数与整数在内存中的存储方式不同,不能单纯使用 的形式来计算
3. double 的包装类型为 Double
4. double 类型的内存布局遵守 IEEE 754 标准 ( 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。

 3.4.2 单精度浮点型

这里要注意一下:

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

少了1.0后面的f 行不行,不行,为什么?

因为单写1.0是double类型的,占8个字节,而float是4个字节,如果把8个字节的数据放入4个字节,数据会丢失不安全。

float 类型在 Java 中占四个字节 , 同样遵守 IEEE 754 标准 . 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

 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);

 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 . C 语言中使用 ASCII 表示字符 , 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 .
3.3. char 的包装类型为 Character

char ch = '呵';
System.out.println(ch)
执行 javac 的时候可能出现以下错误 :
Test.java:3: 错误 : 未结束的字符文字
char ch = ' ?';
                  ^

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  
https://zhuanlan.zhihu.com/p/35172335

 3.6 布尔型变量

布尔类型常用来表示真假,在现实生活中也是经常出现的,比如:听说 xxx 同学买彩票中了一个亿 ... ,听到后估计大部分人第一反应就是:我x ,真的假的?
boolean b = true;
System.out.println(b);
b = false;
System.out.println(b);
注意事项:
1. boolean 类型的变量只有两种取值 , true 表示真 , false 表示假 .
2. Java 的 boolean 类型和 int 不能相互转换, 不存在 1 表示 true, 0 表示 false 这样的用法
boolean value = true;
System.out.println(value + 1);
// 代码编译会出现如下错误
Test.java:4: 错误: 二元运算符 '+' 的操作数类型错误
System.out.println(value + 1);
^
第一个类型: boolean
第二个类型: int
1 个错误
3. 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,在Oracle公司的虚拟机实现中, boolean 1 个字节。
4. boolean 包装类型为Boolean

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

强制类型转换: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; // int没有double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. bytebyte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 : 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, 这是赋给 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  

 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
}

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 + "" ;
// 方法 2
String str2 = String . valueOf ( num );

 2. String 转成 int

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

本节对只是对字符串进行简单的介绍,大家能够正常使用即可,后序会详细给大家介绍。 

感谢观看。

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