【JAVA】基础学习03变量和关键字

news2024/11/23 1:45:21

文章目录

    • JAVA变量与运算符
      • 1.关键字（keyword）
      • 2.标识符( identifier)
        • 2.1命名规则
        • 2.2命名规范
        • 2.3变量作用和类型
          • 2.3.1整型变量
          • 2.3.2补充：计算机存储单位
          • 2.3.3浮点类型：float、double
          • 2.3.4 关于浮点型精度的说明
          • 2.3.5 字符类型：char
          • 2.3.6 布尔类型：boolean
        • 2.4基本数据类型运算规则
          • 2.4.1自动类型提升
          • 2.4.2强制类型转换
        • 2.5 String类
      • 3.运算符
        • 3.1 运算符的分类
        • 3.2 算数运算符使用
        • 3.3 赋值运算符的使用
        • 3.4 比较运算符
        • 3.4 逻辑运算符
        • 3.5 位运算符
        • 3.6 条件运算符
        • 3.7 运算符优先级
    • 进制的分类
        • 二进制的原码、补码、反码

注：本文参考尚硅谷最新java视频，图片均来源自尚硅谷的java讲解，以下为相关的笔记总结。

JAVA变量与运算符

1.关键字（keyword）

关键字：被java语言已经定义好作为专门用途的字符串，比如public、class、void、int、float等。

官方地址： https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/_keywords.html

goto、const保留字（目前尚未定义但不可作为变量名）

true、false、null不是关键字，是字面量（定义变量时也不能使用）


2.标识符( identifier)

Java中变量、方法、类等要素命名时使用的字符序列，称为标识符。

（凡是自己可以起名字的地方都叫标识符）

2.1命名规则

由26个英文字母大小写，0-9 ，_或 $ 组成
不可以数字开头
不可以使用关键字和保留字，但能包含
Java中严格区分大小写，长度无限制
标识符不能包含空格

2.2命名规范

包名：多单词组成时所有字母都小写：xxxyyyzzz。
例如：java.lang、com.atguigu.bean

类名、接口名：多单词组成时，所有单词的首字母大写：XxxYyyZzz
例如：HelloWorld，String，System等

变量名、方法名：多单词组成时，第一个单词首字母小写，第二个单词开始每个单词首字母大写：xxxYyyZzz
例如：age,name,bookName,main,binarySearch,getName

常量名：所有字母都大写。多单词时每个单词用下划线连接：XXX_YYY_ZZZ
例如：MAX_VALUE,PI,DEFAULT_CAPACITY

2.3变量作用和类型

  • 变量的作用：用于在内存中保存数据。

  • 使用变量注意：

    • Java中每个变量必须先声明，后使用。
    • 使用变量名来访问这块区域的数据。
    • 变量的作用域：最近在的一对{ }内。
    • 变量只有在其作用域内才有效。出了作用域，变量不可以再被调用。
    • 同一个作用域内，不能定义重名的变量。

Java中变量的数据类型分为两大类：

  • 基本数据类型：包括 整数类型、浮点数类型、字符类型、布尔类型。

  • 引用数据类型：包括数组、 类、接口、枚举、注解、记录。

在这里插入图片描述

2.3.1整型变量

  • 定义long类型的变量，赋值时需要以"l"或"L"作为后缀。

  • Java程序中变量通常声明为int型，除非不足以表示较大的数，才使用long。

  • Java的整型常量默认为 int 型。

2.3.2补充：计算机存储单位

  • 字节（Byte）：是计算机用于计量存储容量的基本单位，一个字节等于8 bit。

  • 位（bit）：是数据存储的最小单位。二进制数系统中，每个0或1就是一个位，叫做bit（比特），其中8 bit 就称为一个字节(Byte)。

  • 转换关系：

    • 8 bit = 1 Byte
    • 1024 Byte = 1 KB
    • 1024 KB = 1 MB
    • 1024 MB = 1 GB
    • 1024 GB = 1 TB
2.3.3浮点类型：float、double

  • 浮点型常量有两种表示形式：
    • 十进制数形式。如：5.12 512.0f .512 (必须有小数点）
    • 科学计数法形式。如：5.12e2 512E2 100E-2
  • float：单精度，尾数可以精确到7位有效数字。很多情况下，精度很难满足需求。
  • double：双精度，精度是float的两倍，通常采用此类型。
  • 定义float类型的变量，赋值时需要以"f"或"F"作为后缀（如果没有f的话计算机默认存储的是double类型）
  • Java 的浮点型常量默认为double型。
2.3.4 关于浮点型精度的说明

  • 并不是所有的小数都能可以精确的用二进制浮点数表示。二进制浮点数不能精确的表示0.1、0.01、0.001这样10的负次幂。

  • 浮点类型float、double的数据不适合在不容许舍入误差的金融计算领域。如果需要精确数字计算或保留指定位数的精度，需要使用BigDecimal类。

  • 测试用例：

System.out.println(0.1 + 0.2);//0.30000000000000004
2.3.5 字符类型：char

  • char 型数据用来表示通常意义上“字符”（占2字节）

  • Java中的所有字符都使用Unicode编码，故一个字符可以存储一个字母，一个汉字，或其他书面语的一个字符。

  • 字符型变量的三种表现形式：

    • 形式1：使用单引号(’ ')括起来的单个字符。

    例如：char c1 = ‘a’; char c2 = ‘中’; char c3 = ‘9’;

    • 形式2：直接使用 Unicode值来表示字符型常量：‘\uXXXX’。其中，XXXX代表一个十六进制整数。

      例如：\u0023 表示 ‘#’。

    • 形式3：Java中还允许使用转义字符‘\’来将其后的字符转变为特殊字符型常量。

      例如：char c3 = ‘\n’; // '\n’表示换行符

    转义字符说明Unicode表示方式
    \n换行符\u000a
    \t制表符\u0009
    \"双引号\u0022
    \'单引号\u0027
    \\反斜线\u005c
    \b退格符\u0008
    \r回车符\u000d

    • 形式4：Java中还允许使用ASCII码表示字符。

      例如：char c3 = 97; // ASCII码对应为a

  • char类型是可以进行运算的。因为它都对应有Unicode码，可以看做是一个数值。

2.3.6 布尔类型：boolean
  • boolean 类型用来判断逻辑条件，一般用于流程控制语句中：
    • if条件控制语句；
    • while循环控制语句；
    • for循环控制语句；
    • do-while循环控制语句；
  • boolean类型数据只有两个值：true、false，无其它。（一般不谈boolean类型占用的字节大小，但实际分配中，boolean类型被当作int对待，true用1，false用0，在内存中占4个字节，）
    • 不可以使用0或非 0 的整数替代false和true，这点和C语言不同。
    • 拓展：Java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令，Java语言表达所操作的boolean值，在编译之后都使用java虚拟机中的int数据类型来代替：true用1表示，false用0表示。
2.4基本数据类型运算规则
2.4.1自动类型提升

当容量小的变量与容量大的做运算时，结果自动转换为容量大的数据类型（容量大小指表示数据范围的大小）

byte、char、short—>int—>long—>float—>double

基本数据类型的转换规则如图所示：
在这里插入图片描述

long l1=123L;
long l2=123;//理解为：自动类型提升 int自动提升为long
long l3=123123123123L;//long类型
long l4=123123123123;//123123123123理解为int范围，超出int范围，所以会报错
float f1=12.3F;//float类型
float f2=12.3;//报错，默认类型为double，double无法转换为float，所以报错

整型变量，规定为int类型；浮点型常量规定为double类型

2.4.2强制类型转换

如果需要将容量大类型转换为容量小的类型，需要使用强制类型转换。在小括号内指明要转换的类型。

long l = 10;
int s = (int)l;

强制类型转换，可能导致精度损失：

double d=15.6;
int i=(int)d;//i=15

int i=128;
byte b=(byte)i;//b=-128
//128超出byte类型范围
2.5 String类

String（字符串）属于引用数据类型，String类型可以用’""方式赋值。String声明的字符串内部可以包含0至多个字符。

class StringTest{
    public static void mian(String[] args){
        String str1="hello world";
        System.out.println(str1);
    }
}

String与基本数据类型之间只能做连接运算，符号"+"

class StringTest{
    public static void mian(String[] args){
        String str1="hello";
        boolean st2=true;
        System.out.println(str1+str2);//hellotrue，运算结果是String类型
        int i=4;
        String str3=i+str2+str1;//报错，i+str2是做加法，int和boolean不能做运算，如果将str1放在第一个位置则可以，string和其他基本数据类型可以做连接，连接后结果也是String类型
    }
}

String不能考虑转换为基本数据类型

int num=10;
String str1=num+' ';
//使用Integer类，可以实现string转换为int
int num2=Integer.parseInt(str);//num2=10

3.运算符

3.1 运算符的分类
  • 按照功能分为：算术运算符、赋值运算符、比较(或关系)运算符、逻辑运算符、位运算符、条件运算符、Lambda运算符
分类运算符
算术运算符（7个）+、-、*、/、%、++、–
赋值运算符（12个）=、+=、-=、*=、/=、%=、>>=、<<=、>>>=、&=、|=、^=等
比较(或关系)运算符（6个）>、>=、<、<=、==、!=
逻辑运算符（6个）&、|、^、!、&&、||
位运算符（7个）&、|、^、~、<<、>>、>>>
条件运算符（1个）(条件表达式)?结果1:结果2
Lambda运算符（1个）->
  • 按照操作数个数分为：一元运算符（单目运算符）、二元运算符（双目运算符）、三元运算符 （三目运算符）
分类运算符
一元运算符（单目运算符）正号（+）、负号（-）、++、–、!、~
二元运算符（双目运算符）除了一元和三元运算符剩下的都是二元运算符
三元运算符 （三目运算符）(条件表达式)?结果1:结果2
3.2 算数运算符使用

取模后，结果的符号与被模数符号相同：

int j1=12;
int j2=-5;
System.out.println(j1%j2);//2

int j3=-12;
int j4=5;
System.out.println(j3%j4);//-2

自增和+1的区别：

++、–运算不会改变变量的数据类型

short i=10;
i++;//自增1
i=i+1;//报错，‘1’默认为int类型，i+1相当于short+int类型，i+1的结果是int类型
i=(short)(i+1);//强制类型转换

int m = 2;
m = m++;
System.out.println(m);//2
3.3 赋值运算符的使用

当’=‘两侧数据类型不一致，可以使用自动类型转换或者强制类型转换原则处理。

int a1;
int a2;
int b1,b2;// 连续赋值
a1 = a2 = 10; // 连续赋值
int a3=10,a4=20;

+=不会改变变量原本的类型，-=、/=、*=、%=同理

int m1=5;
m1+=5;//类似于m1=m1+5;  但实际上为 m1=int(m1+2);

byte by=10;
by+=2;//by=(byte)(by+2);

int m2=1;
m2*=0.1;//m2=(int)(m2*0.1);  结果为0
3.4 比较运算符

在这里插入图片描述

  • 比较运算符的结果都是boolean型，也就是要么是true，要么是false。

  • > < >= <= ：只适用于基本数据类型（除boolean类型之外）

    == != ：适用于基本数据类型和引用数据类型

3.4 逻辑运算符

  • 逻辑运算符，操作的都是boolean类型的变量或常量，而且运算得结果也是boolean类型的值。

  • 运算符说明：

    • & （逻辑与）和 &&（短路与）：表示"且"关系，当符号左右两边布尔值都是true时，结果才能为true。否则，为false。
    • | 和 || ：表示"或"关系，当符号两边布尔值有一边为true时，结果为true。当两边都为false时，结果为false
    • ! ：表示"非"关系，当变量布尔值为true时，结果为false。当变量布尔值为false时，结果为true。
    • ^ ：当符号左右两边布尔值不同时，结果为true。当两边布尔值相同时，结果为false。
      • 理解：异或，追求的是“异”！

  • 逻辑运算符用于连接布尔型表达式，在Java中不可以写成 3 < x < 6，应该写成x > 3 & x < 6 。

  • 区分“&”和“&&”：

    • 相同点：如果符号左边是true，则二者都执行符号右边的操作

    • 不同点：& ： 如果符号左边是false,则继续执行符号右边的操作

    ​ && ：如果符号左边是false,则不再继续执行符号右边的操作

    • 建议：开发中，推荐使用 &&

  • “|”和“||” 同 “&”和“&&”

3.5 位运算符


  • 位运算符的运算过程都是基于二进制的补码运算

（1）左移：<<

运算规则：在一定范围内，数据每向左移动一位，相当于原数据*2。（正数、负数都适用）

【注意】当左移的位数n超过该数据类型的总位数时，相当于左移（n-总位数）位

class bitTest{
    public static void main(String[] agrs){
        int num=7;
        System.out.println("num<<1:"+(num<<1));//num<<1:14
        System.out.println("num<<28:"+(num<<28));//num<<28:1879048192
        System.out.println("num<<29:"+(num<<29));//num<<29:-536870912
        //左移29位超过该数据类型总位数
    }
}

（2）右移：>>

运算规则：在一定范围内，数据每向右移动一位，相当于原数据/2。（正数、负数都适用）

正数高位补0，负数高位补1

【注意】如果不能整除，向下取整。

  69>>4  //69/2的4次 = 69/16 =4
 -69>>4  //-69/2的4次 = -69/16 = -5

（3）无符号右移：>>>

运算规则：往右移动后，高位补0。（正数、负数都适用）

  69>>>4  //69/2的4次 = 69/16 =4
 -69>>>4   //结果：268435451

（4）按位与：&

运算规则：对应位都是1才为1，否则为0。

  • 1 & 1 结果为1、1 & 0 结果为0
  • 0 & 1 结果为0、0 & 0 结果为0
   9 & 7 = 1  // 1001  &  0111  =  0001
   -9 & 7 = 7 // 计算机运算的本质是用补码进行运算
              //      -9的补码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111
              //7的补码=7的原码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111

（5）按位或：|

运算规则：对应位只要有1即为1，否则为0。

  • 1 | 1 结果为1、1 | 0 结果为1
  • 0 | 1 结果为1、0 & 0 结果为0
   9 | 7 = 15   // 1001  |  0111  =  1111
   -9 | 7 = -9  //      -9的补码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111
                //7的补码=7的原码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111

（6）按位异或：^

运算规则：对应位一个为1一个为0，才为1，否则为0。

  • 1 ^ 1 结果为0、1 ^ 0 结果为1
  • 0 ^ 1 结果为1、0 ^ 0 结果为0
9 ^ 7 = 14   // 1001 ^ 0111 = 1110
-9 ^ 7 = -16 //      -9的补码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111
             //7的补码=7的原码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111

（7）按位取反：~

运算规则：包括符号位在内的0变1，1变0

  • ~0=1 、~1=0
~9 = -10
~-9 = 8
3.6 条件运算符

又称为三元运算符

(条件表达式)? 表达式1:表达式2
  • 说明：条件表达式是boolean类型的结果，根据boolean的值选择表达式1或表达式2

在这里插入图片描述

  • 如果运算后的结果赋给新的变量，要求表达式1和表达式2为同种或兼容的类型

  • 能写成条件运算符的都能写成if-else，但能写成if-else不一定可以改成条件运算符。如果二者都能使用，推荐使用条件运算符，执行效率更快

3.7 运算符优先级
优先级运算符说明Java运算符
1括号()、[]、{}
2正负号+、-
3单元运算符++、--、~、！
4乘法、除法、求余*、/、%
5加法、减法+、-
6移位运算符<<、>>、>>>
7关系运算符<、<=、>=、>、instanceof
8等价运算符==、!=
9按位与&
10按位异或^
11按位或`
12条件与&&
13条件或`
14三元运算符? :
15赋值运算符=、+=、-=、*=、/=、%=
16位赋值运算符&=、`

开发建议：

  1. 不要过多的依赖运算的优先级来控制表达式的执行顺序，这样可读性太差，尽量使用()来控制表达式的执行顺序。
  2. 不要把一个表达式写得过于复杂，如果一个表达式过于复杂，则把它分成几步来完成。

进制的分类

  • 十进制（decimal）

    • 数字组成：0-9
    • 进位规则：满十进一

  • 二进制（binary）

    • 数字组成：0-1
    • 进位规则：满二进一，以0b或0B开头

  • 八进制（octal）：很少使用

    • 数字组成：0-7
    • 进位规则：满八进一，以数字0开头表示

  • 十六进制

    • 数字组成：0-9，a-f
    • 进位规则：满十六进一，以0x或0X开头表示。此处的 a-f 不区分大小写

代码演示：

class BinaryTest {
	public static void main(String[] args) {
		int num1 = 123;		//十进制
		int num2 = 0b101;	//二进制
		int num3 = 0127;	//八进制
		int num4 = 0x12aF;	//十六进制
        //以上数据输出在屏幕时都输出为十进制，计算机底层保存的是二进制
	}
}
二进制的原码、补码、反码

  • 计算机数据的存储使用二进制补码形式存储，并且最高位是符号位。

    • 正数：最高位是0
    • 负数：最高位是1

  • 规 定

    • 正数的补码与反码、原码一样，称为三码合一
    • 负数的补码与反码、原码不一样：
      • 负数的原码：最高位设置为1
      • 负数的反码：在原码的基础上，最高位不变，其余位取反（0变1,1变0）
      • 负数的补码：反码+1

在这里插入图片描述

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随着数字时代的快速发展&#xff0c;数据已经成为我们生活与工作中不可或缺的一部分。然而&#xff0c;数据丢失的风险也随之增大。无论是由于误删除、误格式化、病毒感染还是其他意外情况&#xff0c;数据丢失都可能带来不小的损失。在这种情况下&#xff0c;数据恢复工具应运…
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揭开AI编程语言Mojo比Pyhon快6.8万倍的5个秘密！

揭开AI编程语言Mojo比Pyhon快6.8万倍的5个秘密！

最近&#xff08;2024年3月29日&#xff09;&#xff0c;号称比Python快6.8万倍的Mojo编程语言开源啦&#xff01;6.8万倍&#xff1f;你敢相信这个数字是真的吗&#xff1f;不过&#xff0c;就连Mojo官网都把这个结果贴了出来&#xff08;见下图&#xff09;&#xff0c;这就很…
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Java快速入门系列-1（Java概述）

Java快速入门系列-1（Java概述）

第一章&#xff1a;Java概述 1.1 Java的发展历程1.2 Java的特点与优势1.2.1 特点1.2.2 优势 1.3 Java生态系统介绍1.4 Java在当前技术领域的应用案例 1.1 Java的发展历程 Java语言由Sun Microsystems公司于1995年推出&#xff0c;由James Gosling领导的Green Team小组研发而成…
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孙崧-回归祖国的数学天才谈国外学习研究感受

孙崧-回归祖国的数学天才谈国外学习研究感受

孙崧&#xff0c;这位37岁的美国加州大学伯克利分校数学系教授&#xff0c;今年正式回归祖国&#xff0c;担任浙江大学数学高等研究院杜建英讲席教授、博士生导师。在此&#xff0c;知识人网小编就经历过国外就读、从事博士后研究及任教的这位数学天才是怎么说的&#xff0c;或…
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文心一言指令词宝典之旅行篇

文心一言指令词宝典之旅行篇

作者&#xff1a;哈哥撩编程&#xff08;视频号、抖音、公众号同名&#xff09; 新星计划全栈领域优秀创作者博客专家全国博客之星第四名超级个体COC上海社区主理人特约讲师谷歌亚马逊演讲嘉宾科技博主极星会首批签约作者 &#x1f3c6; 推荐专栏&#xff1a; &#x1f3c5;…
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02-JDK新特性-Stream流

02-JDK新特性-Stream流

Stream流 什么是Stream流 Stream流是Java 8中的一个新特性&#xff0c;它提供了一种处理集合和数组的方式。Stream流可以让我们以一种更加简洁、高效、可读性更强的方式来处理数据。 Stream流可以用于过滤、映射、排序、聚合等操作&#xff0c;它可以让我们避免使用循环和条件…
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商务电子邮件： 在WorkPlace中高效且安全

商务电子邮件： 在WorkPlace中高效且安全

高效和安全的沟通是任何组织成功的核心。在我们关于电子邮件类型的系列文章的第二期中&#xff0c;我们将重点关注商业电子邮件在促进无缝交互中的关键作用。当你身处重要的工作场环境时&#xff0c;本系列的每篇文章都提供了电子邮件的不同维度的视角。 “2024年&#xff0c;全…
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互联网轻量级框架整合之Spring框架II

互联网轻量级框架整合之Spring框架II

持久层框架 Hibernate 假设有个数据表&#xff0c;它有3个字段分别是id、rolename、note, 首先用IDEA构建一个maven项目Archetype选择org.apache.maven.archetypes:maven-archetype-quickstart即可&#xff0c;配置如下pom <project xmlns"http://maven.apache.org/…
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