Java基础之变量

时间:2022-09-30 22:12:02

1.变量概述

1.1 为什么需要变量

不论是使用哪种高级语言编写程序,变量都是其程序的基本组成单位。变量有三个基本要素:类型、名称、值。

class Test{
  public static void main(String []args){
      int a = 1;//定义一个变量,类型是int类型,名称为a,值1
      int b = 5;//定义一个变量,类型是int类型,名称为b,值5
      b = 44;//把44赋值给变量b
      System.out.println(a);//输出变量a的值
      System.out.println(a);//输出变量b的值

  }
}

1.2 简单理解

变量相当于内存中一个数据存储空间的表示,把变量看成是一个门牌号,通过门牌号就可以找到变量里面存放的值,通过变量名就可以访问到变量值

1.3 变量使用注意事项

  • 变量表示内存中的一个存储区域(不同的变量,类型不同,占用的空间大小不同,例如:int占4字节,double占8字节)
  • 声明一个变量必须有变量名和数据类型
  • 变量必须先声明,后使用
  • 如果定义一个变量为什么类型,该变量的值只能在这个类型的范围内变化
  • 变量在同一个作用域内不能重名
  • 变量三要素:变量名 + 值 + 数据类型

1.4 程序中+号的使用

  • 当左右两边都是数值类型时,做加法运算

  • 当左右两边有一方为字符串类型时,做拼接运算

    下面是个小测试,看看做对了没

  System.out.println(100 + 98); //输出198
  System.out.println("100" + 98); //输出10098

  System.out.println(100 + 3 + “hello"); //103hello
  System.out.println("hello" + 100 + 3); //hello1003

1.5 Java数据类型

Java基础之变量

1)Java数据类型分为两大类,基本数据类型引用数据类型

2)有8中基本数据类型:byte, short, int, long, float, double, boolean, char

3)有3种引用数据类型:类,接口,数组

4)String类型不是基本数据类型,String属于音乐数据类型里面的类

1.6 整数类型

1.6.1 基本介绍

Java的整数类型就是用于存放整数值的,例如:10,20,30

1.6.2 存储大小及范围

Java基础之变量

1.6.3 整型的使用细节

  • Java各整数类型有固定的范围和字段长度,不受具体操作系统的影响,保证了Java的可移植性

  • Java的整型常量默认为int类型,声明long类型需要在其后面加'l'或'L'

  • Java程序中常量常声明为int类型,除非这个数很大才使用long类型

  • bit:计算机中最小的存储单位,byte:计算机中基本存储单元,1byte = 8bit

    思考题:long类型有几个bit ----- 8 byte * 8 bit = 64

  • byte = 3,short = 3 在内存中的存在形式

1.7 浮点类型

1.7.1 基本介绍

Java的浮点类型可以表示一个小数,比如12.6, 7.9等

1.7.2 存储大小及范围

Java基础之变量

1.7.3 浮点型的使用细节

  • 与整数类型相似,浮点型也有固定的范围和字段长度,不受具体操作系统影响

  • Java的浮点型常量默认值为double类型,声明float类型常量,须后加'f'或'F'

  • 浮点型常量有两种表现形式

    1)十进制数形式:如:5.12 512.0f .512(0.512 其中0可以省略)

    2)科学计数法形式:如:5.12e2(5.12*10的2次方)5.12E-2(5.12、10的2次方)

  • 通常情况使用double类型,因为它比flaot类型更精准

  • 浮点数使用陷阱:2.7 和 8.1/3 比较

     double num1 = 2.7;
     double num2 = 8.1/3;
    
     System.out.println(num1);//2.7
     System.out.println(num2);//接近2.7的小数,不是2.7
    
     //采用两数的差值的绝对值来判断,是否在某个精度范围内
     if(Math.abs(num1 - num2) < 0.000001 ) {
        System.out.println("差值非常小,到我的规定精度,认为相等...");
     }
     System.out.println(Math.abs(num1 - num2));
        
    

    当运算结果为小数时,我们要对它进行判断需要小心;如果直接查询得到的小数或直接赋值,是可以判断是否相等

1.8 Java API文档

1)API(Application Programming Interface,应用程序接口)是Java提供的基本编程接口(java提供的类还有相关的方法)。正文在线文档 https://www.matools.com

2)Java语言提供了大量的基础类,因此Oracle也为这些基础提供了相应的API文档,用于告诉开发者如何使用这些类,以及这些类里面包含的方法

3)举例说明如何使用ArrayList类有哪些方法

a.按照 包->类->方法

b.直接索引 Math

4)Java类的组织形式

Java基础之变量

1.9 字符类型

1.9.1 基本介绍

字符类型可以表示单个字符,字符类型是char,char是两个字节(可以存放汉字),多个字符我们用字符串String

  char c1 = 'a';
  char c2 = '\t';
  char c3 = '华';
  char c4 = 97;

1.9.2 字符类型使用细节

  • 字符常量是用单引号('')括起来的单个字符。例如:char c1 = 'a'; char c2 = '中'; char c3 = '9';

  • 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常量。例如:char c3 = '\n';

  • 在Java中,char本质是一个整数,在输出时,是unicode码对应的字符。 http://tool.chinaz.com/Tools/Unicode.aspx

  • 可以直接给char赋一个整数,然后输出时,会按照对应的unicode字符输出[97->a, 122->z]

  • char类型是直接可以进行运算的,相当于一个整数,因为它都对应有Unicode码

  • 字符型存储到计算机中,需要将字符对应的码值(整数)找出来,比如'a'

    存储:'a'>码值97>二进制(110 0001)==>存储

    读取:二进制(110 0001)>97>'a'==>显示

  • 字符和码值的对应关系是通过字符编码表决定的(是规定好的)

1.10 字符编码

  • 介绍一下基本的字符编码表

    1)ASCII编码:用一个字节表示表示128个字符(实际上一字节可以表示256个字符),只使用了128个

    2)Unicode编码:固定大小的编码,使用两个字符来表示字符,字母和汉字统一都说占用两个字节(表示字母比较浪费空间)

    3)UTF-8编码:大小可变的编码,字母使用1个字节,汉字使用3个字节

    4)GBK编码:可以表示汉字,范围广,字母使用1字节,汉字使用2字节

    5)GB2312编码:可以表示汉字,GB2312 > GBK

    6)Big5码:繁体正文,*、香港使用。

1.10.1 ASCII编码

  • ASCII编码:上个世纪60年代,美国制定了一套字符编码(使用一个字节),对英语字符与二进制之间的关系,做了统一规定,这被称为ASCII码。ASCII码一共规定了128个字符编码,只占用了一个字节的后面7位,最前面的一位统一规定位0。一个字节可用表示256个字符,ASCII码只用了128个字符
  • 缺点:不能表示所有字符

1.10.2 Unicode编码

  • Unicode编码都好处:一种编码,将世界上所有的符号都纳入其中。每一个符号都给与一个独一无二的编码,使用Unicode编码没有乱码问题。
  • Unicode编码的缺点:一个英文字母和一个汉字都占用2个字节,这对于存储空间来说是浪费的
  • 2的16次方是65536,所以最多编码是65536个字符
  • 编码0-127的字符是与ASCII的编码一样,比如'a'在ASCII码是ox61,在Unicode码是ox0061,都对应97。因此Unicode码兼容ASCII码。

1.10.3 UTF-8编码

  • UTF-8是在互联网上使用最广的一种Unicode的实现方式(改进)
  • UTF-8是一种变长的编码方式。它可以使用1-6个字节表示一个符号,根据不同的符号而变化字节长度
  • 使用大小可变的编码 字母占1字节,汉字占3字节

1.11 布尔类型

  • 布尔类型也叫boolean类型,boolean类型数据只允许取值true和false,无null

  • boolean类型占1字节

  • boolean类型适于逻辑运算,一般用于流程控制

    if条件控制语句

    while循环控制语句

    do-while循环控制语句

    for循环控制语句

  • 不可以用0或非0的整数替代false和true

1.12 数据类型转换

1.12.1 自动类型转换

Java基础之变量

byte和char、short和char之间不能相互转换

1.12.2 自动类型转换注意细节

  • 有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成容量最大的那种数据类型,然后再进行计算
  • 当我们把精度(容量)大的数据类型赋值给精度(容量)小的数据类型时,就会报错,反之就会进行自动类型转换
  • (byte, short)和char之间不会相互自动转换
  • byte, short, char 他们三者可以计算,在参与计算时会自动转化为int类型
  • boolean不参与转换
  • 自动提升原则:表达式结果的类型自动提升位操作数中最大的类型
 byte b4 = 1; 
 short s3 = 100; 
 int num200 = 1; 
 float num300 = 1.1F;
 double num500 = b4 + s3 + num200 + num300; //float -> double

1.12.3 强制类型转化

  • 自动类型转化的逆过程,将容量大的数据类型转换为容量小的数据类型,使用时要加上强制转换符(),但可能造成精度降低或溢出
public class ForceConvert {
   //编写一个main方法
   public static void main(string[ ] args) {
       //演示强制类型转换
       int n1 = (int)1.9;
       System.out.println( "n1=" + n1); //1,造成精度损失
       int n2 = 2000;
       byte b1 = (byte)n2;
       System.out.println( "b1=" + b1);//造成数据温出
    }
}

1.12.4 强制类型转换细节

  • 当进行数据的大小从 大-->小,就需要使用到强制类型转换

  • 强制符号只针对于最近的操作数有效,往往会使用小括号提升优先级

      int x = (int)10*3.5 + 6*1.5;//编译会报错,只转换了10*3.5为int类型
      int y = (int)(10*3.5 + 6*1.5);
      System.out.println(y);
    
  • char类型可以保存int的·常量值,但不能保存int的变量值,需要强转

      char c1 = 100; //正确
      int m = 100; //正确
      char c2 = m; //错误
      char c3 = (char)m; //正确
      System.out.println(c3);//100对应的字符
    
  • byte和short,char类型在进行运算时,当做int类型处理

  • 接下来是一道小练习题,来看看是否掌握了

    // 基本数据类型转换-练习题
    
    // 判断是否能够通过编译
      short s = 12; //ok
      s = s-9; //错误 int ->short
          
      byte b = 10; //ok
      b =b + 11; //错误 int ->byte
      b= (byte)(b+11); //正确,使用强转
          
      char c= 'a; //ok
      int i= 16; //ok
      float d =.314F; //ok
      double result =c+ i+ d; //ok float->double
          
      byte b = 16; //ok
      short s =14;//ok
      short t=s +b; //错误 int ->short
    
    

1.13 基本数据类型和String类型的转换

1.13.1 介绍

  • 在程序开发中,我们经常需要将基本数据类型转换成String类型,或者将String类型转换成基本数据类型

  • 基本数据类型转String类型,语法:将基本数据类型的值+""即可

      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 + " " + s2 + " " + s3 + " " + s4);
    
  • String类型转基本数据类型,语法:通过基本类型的包装类调用parseXX方法即可

      String s5 = "123"; 
    //会在 OOP 讲对象和方法的时候回详细 
    //解读 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 num1 = Integer.parseInt(s5); 
      double num2 = Double.parseDouble(s5); 
      float num3 = Float.parseFloat(s5); 
      long num4 = Long.parseLong(s5); 
      byte num5 = Byte.parseByte(s5);
      boolean b = Boolean.parseBoolean("true"); 
      short num6 = Short.parseShort(s5);
      System.out.println("==================="); 
      System.out.println(num1);//123 
      System.out.println(num2);//123.0 
      System.out.println(num3);//123.0 
      System.out.println(num4);//123 
      System.out.println(num5);//123 
      System.out.println(num6);//123 
      System.out.println(b);//true
    

1.13.2 转换时注意细节

  • 在将String类型转换成基本数据类型时,要确保String类型能够转成有效的数据。比如:我们可以把"123"转换成一个整数,但是不能把"hello"转成一个整数
  • 如果格式不正确,就会抛出异常,程序就会终止。