Java基础学习第二天——基础数据类型介绍

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V1.0				2016.02.21	lutianfei	none

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第二章 Java基础语法

• 本章内容
  
  • 关键字
  • 标识符
  • 注释
  • 常量、进制和进制转换
  • 变量
  • 数据类型和类型转换
  • 运算符
  • 语句

(一)关键字

• 关键字概述
  
  • 被Java语言赋予特定含义的单词
• 关键字特点
  
  • 组成关键字的字母全部小写
• 关键字注意事项
  
  • goto和const作为保留字存在,目前并不使用（在JDK的新版本中可能提升为关键字）

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（二）标识符

• 标识符概述
  
  • 就是给类,接口,方法,变量等起名字时使用的字符序列
• 组成规则
  
  • 英文大小写字母
  • 数字字符
  • $和_
• 注意事项
  
  • 不能以数字开头
  • 不能是Java中的关键字
  • 区分大小写

1、常见命名规则

• 基本原则：见名知义
• 常见命名
  
  • 包(其实就是文件夹,用于解决相同类名问题,全部小写)
    
    • 单级：miaolu，liuyi
    • 多级（用.隔开）：cn.ali
  • 类或者接口：每个字的首字母大写，含有大小写。
    
    • 一个单词 : 首字母大写 eg：Times
    • 多个单词：每个单词首字母大写。 eg: StudentAge,ShowAllAge
  • 方法和变量
    
    • 一个单词 : 全部小写 eg：main,age
    • 多个单词：从第二个单词开始每个单词首字母大写。 eg: studentAge,showAllAge
  • 常量名。基本数据类型的常量名使用全部大写字母，_字与字之间用下划线分隔。对象常量可大小混写。
    
    • 一个单词 : 字母大写 eg：TIME
    • 多个单词：字母大写，每个单词用_隔开。 eg: SIZE_TYPE

（三）注释

• 注释概述
  
  • 用于解释说明程序的文字

• Java中注释分类格式

  • 单行注释
    
    • 格式： //注释文字
  • 多行注释
    
    • 格式： /* 注释文字 */
  • 文档注释
    
    • 格式：/** 注释文字 */
    • 对于文档注释，是java特有的注释，其中注释内容可以被JDK提供的工具 javadoc 所解析,生成一套以网页文件形式体现的该程序的说明文档。

• eg:标准注释举例:

//标准注释

/*
 * 需求：准备写一个Java程序，把HelloWorld！！！这句话输出在控制台
 * 分析：
    * A：要写一个Java程序，必须定义类
    * B: 把数据能够输出，说明我们的程序时可以独立运行的，而 程序要独立运行，必须定义main方法
    * C: 把数据输出在控制台，必须使用输出语句

 * 实现：
    * A：java 语言提供了一个关键字：class用来定义类，后面跟的是类名
    * B: main方法的格式是固定的：
        * public static void main(String[] args){

        }
    * C:输出语句的格式是固定的：
        System.out.println("HelloWorld");
*/

//这是一个HelloWorld案例
class HelloWorld{
    /*
        为了程序能够独立运行，定义main方法
        main方法是程序的入口，被jvm自动调用
    */
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("HelloWorld");
    }
}

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（四）常量

• 常量概述
  
  • 在程序执行的过程中其值不可以发生改变

• Java中常量分类

  • 字面值常量
  • 自定义常量(面向对象部分讲)

• 字面值常量分类

  • 字符串常量 用双引号括起来的内容
    
    • “Helloworld”
  • 整数常量 所有整数
    
    • 12,23
  • 小数常量 所有小数
    
    • 12.34,56.78
  • 字符常量 用单引号括起来的内容
    
    • ‘a’,’A’,’0’（必须只能是一个字符）
  • 布尔常量 较为特有，只有true和false
  • 空常量 null(数组部分讲解)

• 注对于数值默认按十进制处理。

  • 二进制：0b100
  • 八进制 ：0100
  • 十进制： 100
  • 十六进制：0x100

原码、反码、补码

有符号数据表示法

• 在计算机内，有符号数有3种表示法：原码、反码和补码。所有数据的运算都是采用补码进行的。
• 原码
  
  • 就是二进制定点表示法，即最高位为符号位，“0”表示正，“1”表示负，其余位表示数值的大小。
• 反码
  
  • 正数的反码与其原码相同；负数的反码是对其原码逐位取反，但符号位除外。

• 补码

  • 正数的补码与其原码相同；负数的补码是在其反码的末位加1。

• 有符号数据练习

  • 已知某数X的原码为10110100B，试求X的补码和反码。
  • 已知某数X的补码11101110B，试求其原码。(补码 ->原码 符号位除外直接取反加1)

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（五）变量

• 变量概述
  
  • 在程序执行的过程中，在某个范围内其值可以发生改变的量
  • 理解：如同数学中的未知数
• 变量定义格式
  
  • 数据类型 变量名 = 初始化值;
  • 注意：格式是固定的，记住格式，以不变应万变

Java语言是强类型语言，对于每一种数据都定义了明确的具体数据类型，在内存总分配了不同大小的内存空间

数据类型	默认值	存储格式	数据范围
short	0	2个字节	-32,768到32767
int	0	4个字节	-2,147,483,648到2,147,483,647
byte	0	1个字节	-128到127
char	/u0000	2个字节	Unicode的字符范围
long	0L或0l	8个字节	-9,223,372,036,854,775,808到9,223,372,036, 854,775,807
float	0.0F或0.0f	4个字节	32位IEEEE 754单精度范围
double	0.0或0.0D(d)	8个字节	64位IEEE 754双精度范围
boolean	false	1位	true(1)或false(0)

• 注：

  • 整数默认：int
  • 小数默认：double
  • 长整形后缀用L或l标记。建议用L。
  • 单精度浮点数用F或f标记。建议用F。

• 使用变量注意事项：

  • 作用域
    
    • 变量定义在哪一级大括号中，哪个大括号的范围就是这个变量的作用域。
    • 相同的作用域中不能定义两个同名变量。
  • 初始化值
    
    • 没有初始化值不能直接使用。只要在使用之前给值就行，不一定在定义的时候立马给值。

数据类型的默认转换

• 一般来说要求参与运算的数据类型必须一致。
• boolean类型不能转换为其他的数据类型
• 默认转换（小类型先转成大类型再参与运算）
  
  • byte,short,char—>int—>long—>float—>double
  • byte,short,char相互之间不转换，他们参与运算时首先转换为int类型

数据类型的强制转换

• 目标类型 变量名=(目标类型)(被转换的数据);
  
  • eg：byte c = (byte)(a+b); //int a,byte b;

数据类型中几个小问题

• 1、在定义Long或者Float类型变量时，要加L或F。
• 2、byte,short在定义的时候，他们接收的其实是一个int类型的值，如果值超过范围就会报错。
• 3、对于byte类型 -128 对应2进制 10000000 这里1既是符号位又是数值位
• 4、byte,short,char -> int -> long -> float -> double
  
  • long 8 byte ,float :4byte;为什么long会转为float？
    
    • 1、底层存储结构不同
    • 2、float表示的数据范围比long的范围要大
      
      • long： 2^63-1
      • float: 3.4*10^38 >2*10^38 > 2*8^38 = 2\2^3^38 = 2*2^114 > 2^63

• 5、Java中的字符char可以存储一个中文汉字，因为java语言中的字符变量占用两个byte。

• 6、Java语言采用的是Unicode编码。

面试题1

• byte b1=3,b2=4;
  
  • b=b1+b2;
  • b=3+4;
• 哪句是编译失败的呢？为什么呢？
  
  • 因为b1和b2是变量，因为变量相加首先考虑类型问题，最终把结果赋值时也会考虑类型问题，所以b1+b2后为保证不溢出，默认会转为int类型进行存储。
  • 3和4都是常量，常量相加首先做加法，看结果是否超出byte类型的范围。如果没有可以正常赋值。

面试题2

• byte b = 130;有没有问题?如果我想让赋值正确，可以怎么做?结果是多少呢?
  
  • 这样写会报错，因为byte的范围是 -128 ~ +127, 130溢出了。
  • byte b = (byte)130;编译不会报错，输出结果为-126。
  • 分析过程：
    
    • A ： 130转为2进制时：00000000 00000000 00000000 10000010（这是130的原码，反码，补码）
    • B ： 截取操作，截取成byte ： 10000010（这个结果是补码）
    • C ：显示以原码形式呈现 转为原码（除符号位外取反+1）1111110

练习题1

• 求byte b = （byte）300 控制台打印的结果；
  
  • 按照上面的分析过程 :
  • 300 -> 00000001_00101100->00101100->44

练习题2，写出下列程序结果

• System.out.println(‘a’); 结果：a

• System.out.println(‘a’+1);结果：97

• System.out.println(“hello”+’a’+1);

• System.out.println(‘a’+1+”hello”);
• System.out.println(“5+5=”+5+5);

• System.out.println(5+5+”=5+5”);

• 注：
  1、字符串数据和其他数据做+，结果是字符串类型.但是要注意运算的顺序。

• 答案：
  
  • helloa1
  • 98hello
  • 5+5=55
  • 10=5+5

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补充float存储格式

float类型数字在计算机中用4个字节存储。遵循IEEE-754格式标准：
* 一个浮点数有2部分组成：底数m和指数e

• 底数部分 使用二进制数来表示此浮点数的实际值
• 指数部分 占用8bit的二进制数，可表示数值范围为0-255

但是指数可正可负，所以，IEEE规定，此处算出的次方必须减去127才是真正的指数。
所以，float类型的指数可从-126到128

底数部分实际是占用24bit的一个值，但是最高位始终为1，所以，最高位省去不存储，在存储中占23bit

• 科学计数法格式：

  • S_EEE EEEE E_MMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM
    
    • S表示浮点数正负
    • E指数加上127后的值得二进制数据
    • M底数

• 举例：17.625在内存中的存储

  • 首先要把17.625换算成二进制：10001.101
  • 在将10001.101右移，直到小数点前只剩1位：1.0001101 * 2^4 因为右移动了四位
  • 底数：因为小数点前必为1，所以IEEE规定只记录小数点后的就好。所以，此处的底数为：0001101
  • 指数：实际为4，必须加上127(转出的时候，减去127)，所以为131。也就是10000011
    符号部分是整数，所以是0
    综上所述，17.625在内存中的存储格式是：
    01000001 10001101 00000000 00000000

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