1 变量

1.1 什么是变量？

1. 变量表示内存中的一个存储区域，不同数据类型的变量，占用的空间大小不同。
2. 变量的三要素：数据类型+变量名+值
3. 同一作用域内变量不能重名

1.2 声明变量

1. 先声明，再赋值：int num; num = 1;
2. 同时声明赋值：int num = 1;
3. 注意：

• 局部变量必须赋初始值。
• 类的成员变量可以不赋初值，创建类对象时自动赋默认初始值。
• 类的静态变量可以不赋初值，加载类时自动赋默认初值。

public class Test {
    int a; // 成员变量
    static int b; // 静态变量
    public static void main(String[] args) {
        int c; // 局部变量
        System.out.println(c); // 局部变量不赋初值，调用时无法通过编译
        // 先变量，再赋值
        int d;
        d = 100;
        System.out.println(d);
        // 一步到位，声明+赋值
        int e = 800;
        System.out.println(e);
        
        System.out.println("类的成员变量未初始化：a = "+new Test().a);
        System.out.println("静态变量未初始化：b = "+b);
    }
}

1.2 变量的原理

1. 如int num = 100;，创建变量num时，系统开辟一个对应数据类型大小（int为4字节）的内存空间，将值100的二进制码写入，num直接指向该空间。
2. 注意：基本数据类型赋值时是值传递。

2 数据类型

Java有8种基本数据类型，3种引用数据类型。

2.1 基本数据类型

2.1.1 取值范围公式

1. 各数据类型的表示范围不同，与其占用的内存空间有关
2. 取值范围计算公式：$(-2^{n-1})\sim (2^{n-1}-1)$
3. 其中n表示该数据类型所占的bit数
   如：int类型占4字节=8bit，int的表示范围 $(-2^{8-1})\sim (2^{8-1}-1)$=-128~127
   同理其它类型也可以由此公式计算得到

类型	占用存储空间	范围
byte	1字节	-128~127
short	2字节	-32768~32767
int	4字节	$-2^{31}\sim 2^{31}-1$
long	8字节	$-2^{63}\sim 2^{63}-1$
float	4字节	$-3.403^{38}\sim 3.403^{38}$
double	8字节	$-1.798^{308}\sim 1.798^{308}$

2.1.2 整型

类型	占用存储空间	范围
byte	1字节	-128~127
short	2字节	-32768~32767
int	4字节	$-2^{31}\sim 2^{31}-1$
long	8字节	$-2^{63}\sim 2^{63}-1$

1. 不同类型的相同数值，所占的内存空间大小是不同的
2. 整型常量默认为int，声明long型常量须后加‘l’或‘L’

int a = 1; // 这个1占用4个字节
long n3 = 1L;  //这是正确的

3. 声明整型变量时遵守保小不保大，数据类型能小则小
4. bit是计算机中的最小存储单位，byte是计算机中的基本存储单元。1 byte=8 bit

2.1.3 浮点型

类型	占用存储空间	范围
float	4字节	$-3.403^{38}\sim 3.403^{38}$
double	8字节	$-1.798^{308}\sim 1.798^{308}$

1. 机器中的存放形式：浮点数+指数位+尾数位。尾数位可能丢失，造成精度损失(小数都是近似值，只有精度高低的区别)
2. 浮点型常量默认为double，声明float型常量须后加‘f’或‘F’

// 必须以下方法写
float num2 = 1.1F; //对 
double num3 = 1.1; //对
double num4 = 1.1f;//对

3. 浮点型常量的2种表示形式：

• 十进制数形式：5.12, 512.0f, .512
• 科学计数法形式：5.12e2[5.12*10的2], 5.12E-2[5.12*10的-2次方]

// 浮点型两种表示形式
//十进制数形式：如，5.12  512.0f .512(必须有小数点)
float n = .123f;
System.out.println(n);
//科学计数法形式：如，5.12e2[5.12乘10的2次方]  
//5.12E-2[5.12乘10的-2次方]
System.out.println(5.12e2);
System.out.println(5.12E-2);

浮点数使用陷阱：

2.1.4 字符型

类型	占用存储空间	范围
char	2字节	unicode编码

1. 表示单个字符，一般使用单引号’ '包括
2. char的本质是整数，直接赋值整数时输出unicode码对应的字符
3. 本质是整数，因此char是可以进行运算的，对于一个整数运算结果，在unicode码表中对应着一个字符

2.1.5 布尔型

类型	占用存储空间	范围
boolean	1字节	true,false

1.boolean类型数据只允许取TRUE和FALSE，无NULL
2. Java中，不能使用0代表false，非0代表true

2.2 引用数据类型

2.2.1 数组[]

数组链接: 后续更新链接

2.2.2 类class

类链接: 后续更新链接

2.2.3 接口interface

接口链接: 后续更新链接

3 数据类型转换

3.1 自动类型转换

java中进行赋值或运算时，精度小的类型可以自动转换为精度大的数据类型

1. 多种类型的数据混合运算时，系统首先自动将所有数据转换为容量最大的那种数据类型，再进行计算
2. 精度大的数据不能赋值给精度小的数据类型，反之可以(数据类型自动转换)
3. (byte、short)和char不能相互自动转换，但可以计算，需要先转换为int类型
4. 自动提升原则：表达式结果的类型自动提升为操作数中范围最大的类型

3.2 强制类型转换

1. 将容量大的数据类型强制转换为容量小的数据类型，可能会造成精度降低或溢出
2. 语法格式：int i = (int)1.9，其中( )为强制转换符

//演示强制类型转换
int n1 = (int)1.9;
System.out.println("n1=" + n1);//精度损失

int n2 = 2000;
byte b1 = (byte)n2;//将int类型强制转换为byte会溢出
System.out.println("b1=" + b1);//数据溢出

3.3 String与基本数据类型相互转换

1. 基本类型 转 String类型：基本数据类型+" "

//基本数据类型转String类型
int n1 = 100;
float f1 = 1.1f;
double d1 = 4.5;
boolean b1 = true;
String s1 = n1 + "";
String s2 = f1 + "";
String s3 = d1 + "";
String s4 = b1 + "";
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
System.out.println(s3);
System.out.println(s4);

2. String类型 转 基本类型：调用基本类型对应包装类的parseXX()方法，但String的值要满足转为int

//String转基本数据类型
//需要通过基本数据的包装类调用parseXX方法
String s5 = "123";
//OOP时细说，现在暂时了解 parse解析
//使用基本数据类型对应的包装类，的相应方法，得到基本数据类型
int s5Int = Integer.parseInt(s5);// String转int
double s5Double = Double.parseDouble(s5);//String转double
float s5Float = Float.parseFloat(s5);
short s5Short = Short.parseShort(s5);
byte s5Byte = Byte.parseByte(s5);
long s5Long = Long.parseLong(s5);
boolean s5Boolean = Boolean.parseBoolean("true");
System.out.println(s5Int);
System.out.println(s5Double);

//怎么把字符串转成字符char -> 指把字符串的第一个字符得到
//解读 s5.charAt(0) 得到s5字符串的第一个字符'1'
System.out.println(s5.charAt(0));