javaSE--数据类型(复习)

news2024/10/6 2:20:01

一、变量和类型

变量 指的是 程序运行时 的 可变的量，相当于开辟一块内存空间来保存一些数据

类型 则是 对 变量的种类 进行了 划分，不同的类型 的 变量 具有不同特性

我们所讨论的"变量"主要 和 我们的"内存"这样的硬件设备密切相关

我们先来讲讲变量：

变量就像一个个大小不一的盒子（类型不同的变量），盒子的空间里面装着不同的宝藏， 并且盒子里的宝藏是可以进行替换(覆盖) 的，只要放得下。如果放不下，咱就不要它。（Java是一门强势语言，不存在截断的情况，超出类型的取值范围的值，强行存入，程序会报错，并且程序从该处结束运行）
也就是说 不同类型的变量的空间 存储的数据 都是不同的,且变量的值是可以改变的

1.1、冯诺依曼体系

真正想要理解内存，需要理解 冯诺依曼 体系,因为现在的计算机都是以这个体系来建立我们逻辑关系的
小常识： 现代计算机之父 就是 约翰.冯.诺依曼。又是一个聪明绝顶之人’
在这里插入图片描述
冯诺依曼体系 由五个部分组成

1、输入设备
2、输出设备
3、外存储器
4、内存储器
5、运算器和控制器（两者组成的，也就是所谓的CPU）

冯诺依曼体系结构图
在这里插入图片描述
1,2这两个部分就不用我解释了（生活例子：键盘和屏幕）
我们重点讲讲 外储存器 和 内存储器 有何区别？
举个列子：买手机，商家可能会问你 你是要 8G+258G 还是 4G+64G 等等
在这里插入图片描述
CPU（运算器和控制器）
CPU当中 运算器（逻辑运算）和 控制器（控制程序的运行【怎么运行，从哪里运行】 和 停止 【停止的条件，停止】，停止之后又该怎么做？）
这里我们不做深究，我们只是在 了解 内存的过程中 了解一下 冯洛伊曼体系 ，其重点是内存储器，也就是我们的内存。

总结

变量 就是存储在 内存（内存储器【硬件】）当中，当变量的类型不一样，存储的数据也就不一样。它所占内存大小就不一样。
学了C的，都知道，变量在程序运行时，才在内存中申请空间，程序结束之后，要将空间还给 内存。
所以 变量的空间的创造和销毁（回收），都与我们的内存储器【硬件】有这密切的关系
这样就回到我们的最初的标题注释的内容，"变量"主要和我们的 "内存"这样的硬件设备密切相关

二、JavaSE（Java Platform, Standard Edition - Java平台标准版的简称） 中的 八大基本数据类型

1、字符类型 char 2字节
2、短整型 short 2字节
3、整型 int 4字节
4、长整型 long 8字节
5、单精度浮点型 float 4字节
6、双精度浮点型 double 8字节
7、字节 byte 1字节
8、布尔类型 boolean 在java中没有明确规定布尔类型的大小，有些是1字节，，有些是1bit

2.1、整形变量（ 4 byte）

基本语法

数据类型 变量名 = 初始化；
在这里插入图片描述

        int a = 10;//
        int b = 20;

注意事项:

  1. int 表示变量的类型是一个整型
  2. 变量名是变量的标识. 后续都是通过这个名字来使用变量
  3. Java 中 = 表示赋值(和数学不一样), 意思是给变量设置一个初始值.
  4. 初始化操作是可选的, 但是建议创建变量的时候都显式初始化.
  5. 最后不要忘记分号, 否则会编译失败.
  6. // 表示注释. 注释作为代码的解释说明部分, 不参与编译运行.

大小（单位：字节）

在 Java 中, 一个 int 变量占 4 个字节. 和操作系统没有直接关系
使用以下代码查看 Java 中的整型数据范围:
4 个字节表示的数据范围是 -2^31 -> 2^31-1 , 也就大概是 -21亿 到 +21亿

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Integer.MIN_VALUE);//int类型的最小值
        System.out.println(Integer.MAX_VALUE);//int类型的最大值
    }

在这里插入图片描述
如果运算的结果超出了 int 的最大范围, 就会出现溢出的情况
在这里插入图片描述
21亿这样的数字对于当前的大数据时代来说, 是很容易超出的. 针对这种情况, 我们就需要使用更大范围的数据类型来
表示了. Java 中提供了 long 类型

2.2、长整型（8 byte）

基本语法

数据类型 变量名 = 初始化；
在这里插入图片描述

	long l1 = 10L;
    long l2 = 20L;

注意事项:

  1. 基本语法格式和创建 int 变量基本一致, 只是把类型修改成 long
  2. 初始化设定的值为 10L , 表示一个长整型的数字. 10l 也可以.
  3. 使用 10 初始化也可以, 10 的类型是 int, 10L 的类型是 long, 使用 10 L 或者 10 l 更好，小写不容易看出来，还是使用大写好
    在这里插入图片描述

大小（单位：字节）

Java 中 long 类型占 8 个字节. 表示的数据范围 -2^63 -> 2^63-1

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Long.MIN_VALUE);
        System.out.println(Long.MAX_VALUE);
    }

在这里插入图片描述

2.3 双精度浮点型变量(重点,8 byte)

基本语法

在这里插入图片描述

神奇代码1: （1 / 2）怎么会等于0？？？

public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 2;
        System.out.println(a / b);
    }

在这里插入图片描述

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

public static void main(String[] args) {
        double b1 = 1.0;
        double b2 = 2.0;
        System.out.println(b1 / b2);
        int a = 4;
        System.out.println(b1 / 4);
        System.out.println(a / b1);
    }

在这里插入图片描述

神奇代码2： 1.1 乘以1.1 等于多少？？

public static void main(String[] args) {
        double b1 = 1.1;
        System.out.println(b1 * b1);
    }

在这里插入图片描述
Java 中的 double 虽然也是 8 个字节, 但是浮点数的内存布局和整数差别很大, 不能单纯的用 2 ^ n 的形式表示数据范围.

Java 的 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.

2.4、单精度浮点型变量（4 byte）

基本语法

在这里插入图片描述
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 floa。

2.5、字符类型变量（2 byte）

基本语法

在这里插入图片描述
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

关于字符编码方式的讨论, 参见

2.6、字节类型变量（1 byte）

基本语法

在这里插入图片描述

注意事项:

  1. 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 )
  2. 字节类型和字符类型互不相干

注意：int类型和byte之间的运算

在这里插入图片描述

2.7、短整型变量

基本语法

在这里插入图片描述
注意事项:

  1. short 占用 2 个字节, 表示的数据范围是 -32768 -> +32767
  2. 这个表示范围比较小, 一般不推荐使用.

2.8、布尔类型变量

基本语法

在这里插入图片描述
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.
  3. 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

三、字符串类型变量(重点)

基本语法

在这里插入图片描述
注意事项:

  1. Java 使用 双引号 + 若干字符 的方式表示字符串字面值.
  2. 和上面的类型不同, String 不是基本类型, 而是引用类型(后面重点解释).
  3. 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.

字符串与字符串拼接

如果要将两个字符串拼接，看下面的操作：将str1和str2拼接

public static void main(String[] args) {
        String str1 = "hello";
        String str2 = "word";
        System.out.println(str1 + str2);
    }

在这里插入图片描述

字符串与int类型拼接

public static void main(String[] args) {
        String str = "hello";
        int a = 10;
        System.out.println(str + a + a);
        System.out.println(a + str + a);
        System.out.println(a + a + str);
    }

在这里插入图片描述

四、转义字符

常见的转义字符
在这里插入图片描述

五、变量

5.1、变量的作用域

也就是该变量能生效的范围, 一般是变量定义所在的代码块 (大括号)

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

在这里插入图片描述
变量只在{ }，大括号里面有作用，出了大括号，那这个变量就没有用了

变量的分类

1、局部变量
2、成员变量
成员变量分为：普通成员变量和静态成员变量
下面讲的都是局部变量，普通成员变量和静态成员变量，是在讲类的时候讲

5.2、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, 但是 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

小驼峰命名示例:

	int sumNum = 10;

大驼峰命名示例:

	int SumNum = 10;

六、常量

上面讨论的都是各种规则的变量, 每种类型的变量也对应着一种相同类型的常量.
常量指的是运行时类型不能发生改变.
常量主要有以下两种体现形式:

6.1、字面值常量

在这里插入图片描述

6.2、final修饰的常量

  		final int a = 10;

在这里插入图片描述

常量不能在程序运行过程中发生修改

七、理解类型转换

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

7.1、int 和 long/double 相互赋值

public static void main(String[] args) {
        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.
    }

//******************************************
public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        double b = 1.0;
       // a = b; // 编译出错, 提示可能会损失精度.
        b = a; // 编译通过
    }

在这里插入图片描述
long 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 long, 但是不能将 long 赋值给 int.
double 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 double, 但是不能将 double 赋值给 int.
结论: 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, 反之则不行

7.2、int 和 boolean 相互赋值

public static void main(String[] args) {
        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
    }

在这里插入图片描述
结论: int 和 boolean 是毫不相干的两种类型, 不能相互赋值

7.3、int字面值常量 给 byte 赋值

public static void main(String[] args) {
        byte a = 100; // 编译通过
        byte b = 256; // 编译报错, 提示 从int转换到byte可能会有损失
    }

在这里插入图片描述
注意: byte 表示的数据范围是 -128 -> +127, 256 已经超过范围, 而 100 还在范围之内.
结论: 使用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

7.4、使用强制类型转换

public static void main(String[] args) {
        int a = 0;
        double b = 10.5;
        a = (int)b;

        int c = 10;
        boolean b1 = false;
        b1 = (boolean)c; // 编译出错, 提示不兼容的类型
    }

在这里插入图片描述
结论: 使用 (类型) 的方式可以将 double 类型强制转成 int. 但是
1. 强制类型转换可能会导致精度丢失. 如刚才的例子中, 赋值之后, 10.5 就变成 10 了, 小数点后面的部分被忽略.
2. 强制类型转换不是一定能成功, 互不相干的类型之间无法强转

类型转换小结

  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

八、 理解数值提升

8.1、int 和 long 混合运算

public static void main(String[] args) {
        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.
    }

在这里插入图片描述
结论: 当 int 和 long 混合运算的时候, int 会提升成 long, 得到的结果仍然是 long 类型, 需要使用 long 类型的变量来接收结果. 如果非要用 int 来接收结果, 就需要使用强制类型转换.

8.2、byte 和 byte 的运算

public static void main(String[] args) {
        byte a = 10;
        byte b = 20;
        byte c = a + b;
        System.out.println(c);
    }

在这里插入图片描述

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

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.

九、int 和 String 之间的相互转换

9.1、int 转成 String

public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        String str1 = "hello" + a;
        String str2 = String.valueOf(a);

        System.out.println(str1);
        System.out.println(str2);
    }

在这里插入图片描述

9.2、String 转成 int

public static void main(String[] args) {
        String str = "200";
        int sum = Integer.valueOf(str);
        System.out.println(sum);
    }

在这里插入图片描述

小结

Java 类型汇总. 前面的内容重点介绍的是基本数据类型
在这里插入图片描述

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