JAVA数据类型详谈
变量和类型
变量指的是程序运行时可变的量，相当于开辟一块内存空间来保存一些数据类型则是对变量的种类进行了划分, 不同的类型的变量具有不同的特性。
1.1整形变量
基本语法格式：
int 变量名 = 初始值;
代码示例:
int num = 10; //定义一个整型变量
System.out.println(num);
在java中，一个int变量占4个字节，这和C/C++不同，和操作系统没有直接关系。
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)，4个字节表示的数据范围是 -2^31 到 2^31-1
注意:
- int 表示变量的类型是一个整型
- 变量名是变量的标识，后续都是通过这个名字来使用变量。
- Java 中 = 表示赋值(和数学不一样), 意思是给变量设置一个初始值.
- 初始化操作是可选的, 但是建议创建变量的时候都显式初始化.
- 最后不要忘记分号, 否则会编译失败。
- // 表示注释. 注释作为代码的解释说明部分, 不参与编译运行。
1.2长整型变量
基本语法格式:
long 变量名 = 初始值;
代码示例:
long num = 10L; //定义一个长整型变量，初始值写作10l也可以(小写L)
System.out.println(num);
注意:
- 基本语法格式和创建 int 变量基本一致，只是把类型修改成 long
- 初始化设定的值为 10L ，表示一个长整型的数字，10l 也可以.
- 使用 10 初始化也可以, 10 的类型是 int, 10L 的类型是 long, 使用 10 L 或者 10 l 更好一些.
- Java 中 long 类型占 8 个字节. 表示的数据范围 -2^63 到 2^63-1。
1.3双精度浮点型变量
基本语法格式:
double 变量名 = 初始值;
代码示例:
double num = 1.1;
System.out.println(num * num)
// 执行结果
1.2100000000000002
注意:
Java 中的 double 虽然也是 8 个字节, 但是浮点数的内存布局和整数差别很大, 不能单纯的用 2 ^ n 的形式表示数据范围。
Java 的 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。
1.4单精度浮点型变量
基本格式:
float 变量名 = 初始值;
代码示例:
float num = 1.0; //这样写是不对的，1.0默认为double类型
float num = 1.0f; // 写作 1.0F 也可以
System.out.println(num);
注意:
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float。
1.5 字符类型变量
基本格式:
char 变量名 = 初始值;
代码示例:
char ch = 'A';
注意:
- 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char类型占用两个字节, 表示的字符种类更多, 包括中文。
- 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 文件名.java
1.6字节类型变量
基本语法格式:
byte 变量名 = 初始值;
代码示例:
byte value = 0;
System.out.println(value);
注意:
- 字节类型表示的也是整数，只占一个字节, 表示范围较小 ( -128 -> +127 )
- 字节类型和字符类型互不相干
1.7短整型变量
基本语法格式:
short 变量名 = 初始值;
代码示例:
short value = 0;
System.out.println(value);
注意:
- short 占用 2 个字节, 表示的数据范围是 -32768 -> +32767，也就是-2^15 到 2^15-1
- 这个表示范围比较小, 一般不推荐使用.
1.8布尔类型变量
基本语法格式:
boolean 变量名 = 初始值;
代码示例:
boolean value = true;
System.out.println(value);
注意:
- 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 类型有些 JVM 的实现是占 1 个字节，有些是占一个比特位，这个没有明确规定。
1.9字符串类型变量
基本语法格式:
String 变量名 = "初始值";
代码示例:
String name = "zhangsan";
System.out.println(name);
注意:
- Java 使用 双引号 + 若干字符 的方式表示字符串字面值。
- 和上面的类型不同, String 不是基本类型, 而是引用类型。
- 字符串中的一些特定的不太方便直接表示的字符需要进行转义。
转义字符示例:
// 创建一个字符串 My name is "张三"
String name = "My name is \"张三\""; // \" 转义为双引号
转义字符有很多，详情见 常见转义字符
字符串的 **+**操作，表示字符串拼接:
//字符串拼接
String a = "hello";
String b = "world";
String c = a + b;
System.out.println(c);
// 执行结果
helloworld
//还可以用字符串和整数进行拼接:
String str = "result = ";
int a = 10;
int b = 20;
String result = str + a + b;
System.out.println(result);
// 执行结果
result = 1020
//以上代码说明, 当一个 + 表达式中存在字符串的时候, 都是执行字符串拼接行为.因此我们可以很方便的使用System.out.println 同时打印多个字符串或数字
但是注意:
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println("a+b);
//运行结果是30 而不是1020
System.out.println("a+“ ”+b);
//这样打印出来的才是a和b的值
1.10变量的作用域
一般就是该变量能生效的范围，一般是变量定义所在的代码块(大括号)
1.11变量的命名规则
硬性指标:
- 一个变量名只能包含数字, 字母, 下划线
- 数字不能开头。
- 变量名是大小写敏感的。即num和Num是两个不同的变量.
注意: 虽然语法上也允许使用中文/美元符($)命名变量，但是强烈不推荐这样做。
软性指标:
- 变量命名要具有描述性, 见名知意.
- 变量名不宜使用拼音(但是不绝对).
- 变量名的词性推荐使用名词.
- 变量命名推荐 小驼峰命名法, 当一个变量名由多个单词构成的时候, 除了第一个单词之外, 其他单词首字母都大写。
小驼峰命名示例:
int maxValue = 100;
String studentName = "张三";
1.12 常量
每种类型的变量也对应着一种相同类型的常量.常量指的是运行时类型不能发生改变.
常量主要有一下两种体现形式:
1.字面值常量
10 // int 字面值常量(十进制)
010 // int 字面值常量(八进制) 由数字 0 开头. 010 也就是十进制的 8
0x10 // int 字面值常量(十六进制) 由数字 0x 开头. 0x10 也就是十进制的 16
10L // long 字面值常量. 也可以写作 10l (小写的L)
1.0 // double 字面值常量. 也可以写作 1.0d 或者 1.0D
1.5e2 // double 字面值常量. 科学计数法表示. 相当于 1.5 * 10^2
1.0f // float 字面值常量, 也可以写作 1.0F
true // boolen 字面值常量, 同样的还有 false
'a' // char 字面值常量, 单引号中只能有一个字符
"abc" // String 字面值常量, 双引号中可以有多个字符.
2.final 关键字修饰的常量
final int a = 10;
a = 20; // 编译出错. 提示 无法为最终变量a赋值
结论：常量不能在程序运行过程中发生修改。
1.13类型转换
int 和 long/double 相互赋值:
int a=10;
long b=20;
a = b; //高类型向低类型转换会编译出错，提示可能会损失精度
b = a; //低转高 没有问题，编译通过
int a = 10;
double b = 1.0;
a = b; // 高类型向低类型转换会编译出错，提示可能会损失精度
b = a; //编译通过
int 和 boolean 相互赋值:
int a = 10;
boolean b = true;
b = a; // 编译出错, 提示不兼容的类型
a = b; // 编译出错, 提示不兼容的类型
int 字面值常量给byte赋值
byte a = 100; // 编译通过
byte b = 256; // 超出该类型数据范围会编译报错, 提示从int转换到byte可能会有损失
结论:
- 不同数字类型的变量之间赋值，表示范围小的类型可以隐式转换成范围较大的类型，反之则不行。
- int 和 boolean 是毫不相干的两种类型，不能相互赋值。
- 注意byte表示的数据范围是-128到+127，256已经超过范围，使用字面常量赋值的时候，java会自动进行一些检查校验，判定赋值是否合理。
使用强制类型转换:
int a = 0;
double b = 10.5;
a = (int)b;
int a = 10;
boolean b = false;
b = (boolean)a; //编译出错，提示不兼容的类型
结论:
使用 变量a = (类型)变量b 的方式可以将 double 类型强制转成 int. 但是
- 强制类型转换可能会导致精度丢失. 如刚才的例子中, 赋值之后, 10.5 就变成 10 了, 小数点后面的部分被忽略.
- 强制类型转换不是一定能成功，互不相干的类型之间无法转换。
1.14数值提升
int 和long 混合运算:
int a = 10;
long b = 20;
int c = a + b; // 编译出错, 提示将 long 转成 int 会丢失精度
int c = (long)a + b;//使用强制类型转换，编译通过
long d = a + b; // 编译通过.
结论:
当 int 和 long 混合运算的时候, int 会提升成 long, 得到的结果仍然是 long 类型, 需要使用 long 类型的变量来接收结果. 如果非要用 int 来接收结果, 就需要使用强制类型转换.
byte 和 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;
^
//正确写法:
byte c = (byte)(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, 这时赋给 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。
1.15 int 和 String之间的相互转化
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);
1.16 小结
