JAVA数据类型与变量

news2024/12/26 11:49:20

JAVA初阶

背景了解

  1. Java语言之父—>高斯林。现代计算机之父—>冯诺依曼。

  2. Java当中的main方法。

    .java ->编译javac xxx.java -> xxx.class[字节码文件：二进制文件]。java命令 运行java程序

在这里插入图片描述

public class HelloWorld {
    //m main psvm 出现之后回车即可
    public static void main(String[] args) {
        //sout 输出 出现之后回车即可
        System.out.println("hello world");
    }
}

JAVA的八种基本数据类型

在这里插入图片描述

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

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.

在这里插入图片描述

所以 8GB 相当于 80 多亿个字节.

在这里插入图片描述

定义变量的语法格式为

数据类型 变量名 = 初始值;

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

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：

  • 长整型变量的初始值后加L或者l，推荐加L

  • 长整型不论在那个系统下都占8个字节

  • 长整型的表示范围为： 在这里插入图片描述

  • long的包装类型为Long

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

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：

  • 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

浮点型变量

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？

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 a = 1.0;
double b = 2.0;
System.out.println(a / b);  // 输出0.5
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

注意事项：

  • double在任何系统下都占8个字节
  • 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
  • double的包装类型为Double
  • 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。

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. 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。

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:

  • Java 中使用单引号 + 单个字母的形式表示字符字面值.

  • 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.

char ch = '略';
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 = '鍛?';
^

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

javac -encoding UTF-8 Test.java
  • char的包装类型为Character

布尔类型变量

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

注意事项：

  • boolean 类型的变量只有两种取值, true 表示真, false 表示假.
  • 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
  • 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占1个字节。
  • boolean的包装类型为Boolean。

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
  • 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) 和 强制类型转换(显式)。

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

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：

  • 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

  • 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

  • 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

  • 强制类型转换不一定能成功，不相干的类型不能互相转换

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

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);

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.

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
}

在有些情况下，需要将字符串和整形数字之间进行转换：

int转成 String

int num = 10;
// 方法1
String str1 = num + "";
// 方法2
String str2 = String.valueOf(num);

String转成 int

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

int转成 String

int num = 10;
// 方法1
String str1 = num + "";
// 方法2
String str2 = String.valueOf(num);

String转成 int

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

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