Java核心技术卷Ⅰ-第三章Java的基本程序设计结构

news2024/11/25 4:52:48

重点

1.数据类型

2.运算符

3.字符串

4.控制流程

5.数组

1.数据类型

整型：Java程序必须保证在所有机器上都能得到相同的运行结果，所以各种数据类型的取值范围是固定的；在C/C++中，int和long类型的大小与目标平台相关

类型	存储需求	取值范围
int	4字节	-2147483648-2147483647
short	2字节	-32768-32767
long	8字节	-9223372036854775808-9223372036854775807
byte	1字节	-128-127

浮点类型：浮点数类型不适用无法接受舍入误差的金融计算，比如2.0-1.1会打印0.8999999999999999而不是期望的0.9，这是因为浮点数采用二进制表示，而在二进制系统中无法精确表示分数1/10

类型	存储需求	取值范围
float	4字节	大约 $\pm3.40282347*10^{38}$
double	8字节	大约 $\pm1.79769313486231570*10^{308}$

char类型：
- 该类型原本用于表示单个字符，现在有些Unicode字符可以使用一个或两个char值描述
- 该类型的值可以表示为16进制值，范围\u0000-\uFFFF
boolean类型：在Java中整数型和布尔值不能相互转换，而在C++中数值和指针都可以转换为布尔值

if(x=0){
    ...  // 该代码在C++中不会报错，在Java中会报错，因为x=0不能转换为布尔值
}

2.运算符

整数被0除将产生异常，浮点数被0除会得到无穷大或NaN结果

System.out.println(10.0 / 0);  // Infinity
System.out.println(10 / 0);  // 报错

如果一个计算溢出，数学运算符只是返回错误结果不会提示；使用Math库会产生异常，然后就可以捕获该异常或者让程序终止

System.out.println(1000000000 * 3);  // -1294967296
System.out.println(Math.multiplyExact(1000000000, 3));  // 报错

数据类型之间的转换：
- 下图中实线表示无信息丢失的转换，虚线表示可能存在精度丢失的转换
```
int n = 123456789;
float f = n;
System.out.println(f);  // 1.23456792E8
```
- 试图将一个数强制转换为另一个类型，但是又超出了目标类型的范围，就截断为完全不同的数：
```
double x = 9.01;
int k = (int)x;
System.out.println(k);  // 9
System.out.println((byte) 270);  // 截断为14
```
- 如果运算符左侧和右侧类型不一致，会发生强制转换：
```
int x = 4;
x += 3.5;  // 相当于x = (int)x+3.5 
System.out.println(x);  // 输出7
```
位运算符：
- &&和||是短路运算符：如果第一个操作数已经确定表达式的值，第二个操作数无需计算
- $和|不采用短路方式求值，如果应用在布尔值上就得到布尔值，应用在整数中就得到整数值
```
boolean a = false;
boolean b = true;
System.out.println(a & b);  // false
int a = 0b001;
int b = 0b010;
System.out.println(a | b);  // 3(即0b011)
```
- >>>会用0填充高位(>>使用符号填充高位)，不存在<<<运算符

3.字符串

空串“”是一个Java对象，它具有自己的长度(0)和内容(空)。同时String变量还可以存储null，表示目前没有和任何对象关联
字符串属于CharSequence接口，所以以CharSequence接口作为形参时可以传入String类型作为实参
nextLine方法读取下一行输入，next方法读取下一个单词(以空白符为分隔符)

4.控制流程

Java不能再嵌套的两个块中声明相同的变量，C++可以：

{
    int i;
     {
         int a;
         int i;  // 报错
     }
}

循环中使用浮点数可能会无法终止，因为存在舍入误差导致达不到精确的最终值：

for(double x = 0; x != 10; x += 0.1){
    System.out.println("float存在误差");  // 一直打印
}

switch的使用在不同的JDK版本是有区别的：

switch分为表达式和语句，对于Java11及之前的版本而言，只有语句，而在Java14中可以使用表达式：

String name = "psj";
// switch语句
int demo = 1;
switch (name) {
    case "psj":   // 注意case后面不能写一个范围，而是一个具体的值
        demo = 2;
        break;
    default :
        demo = 3;
        break;
}
// switch表达式(Java14才能使用->)
int demo = switch(name){
	case "psj" -> 2;
    default -> 1;  // 不能写为return 1
}

在Java14中，case可以使用逗号将多个字符串分隔：

String s = "";
switch(s){
    case "psj", "psj2" -> ...
}

在Java中可以使用带标签的break(类似goto)：

int a = 0, b = 0;
read_data:  // 此时while为带标签的语句块，如果满足if(b == 100)就会跳转到带标签的语句块末尾
while (a < 100) {
    a++;
    b += 50;
    if (b == 100) {
        break read_data;
    }
}
System.out.println(a);  // 3
System.out.println(b);  // 100

5.数组

new int[0] 或 new int[]{}可以创建长度为0的数组，并且长度为0不等于null
要使用forEach循环必须是一个数组或者是实现了Iterable接口的对象
Java中可以将数组变量拷贝到另一个数组变量(即两个变量引用同一个数组)

int[] a = {1,2};
int[] b = a;
b[0] = 3;
System.out.println(a[0]);  // 3
System.out.println(b[0]);  // 3

在main方法中常见的String[] args的含义如下：

在命令行输入：java Test -g a b
agrs[0]:"-g" agrs[1]:"a" agrs[2]:"b"

要快速打印二维数组可以使用Arrays.deepToString(xxx)

int[][] a = {{1, 2}, {2, 3}};
System.out.println(Arrays.deepToString(a));  // [[1, 2], [2, 3]]

要创建一个不规则的数组(即每一行的长度不同)，使用int[][] a = new int[10][]

其他知识点

类名必须以字母开头(可以使用$和_开头，但是标准命名是以大写字母开头，如果名称有多个单词组成则每个单词首字母大写)，后面可以跟字母和数字的任意组合(也可以使用$和_，但是没有意义)，长度没有限制，但是不能使用Java保留字
作为变量名的标识符由字母(可以是某种语言中表示字母的任意Unicode字符)、数字(表示数字的Unicode字符也可)、货币符号($、￥等)和标点连接符(_和波浪线等)
从Java10开始，如果可以从变量的初始值推断变量类型，则不需要声明类型，使用var即可：