第二章、 数据类型与变量

目录

一、字面常量

二、数据类型

2.1基本数据类型：四类八种

3.变量

3.1概念

3.2语法格式

3.2.1语法格式

3.2.2变量命名规则

阿里巴巴命名规范细节：

3.3整型变量

3.3.1整型变量

3.3.2长整型变量

3.3.3短整型变量

3.3.4字节型变量

3.4浮点型数据

3.4.1双精度浮点型

3.4.2单精度浮点型

3.5字符型变量

 3.6布尔类型数据

3.7类型转换

3.7.1自动类型转换(隐式)

3.7.2强制类型转换(显式)

3.8类型提升

4.字符串类型

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一、字面常量

常量：即程序运行期间，固定不变的量称为常量。例如生活中的一个礼拜七天，一年12个月等等。

在上节笔记的程序中，System.Out.println("Hello World")；语句中双引号引起来的“Hello World”就是字面常量。

public static void main(String[] args) {
        //整型常量
        System.out.println(100);
        //浮点型常量
        System.out.println(3.1415926);
        //字符型常量
        System.out.println('A');
        //布尔常量
        System.out.println(true);
        System.out.println(false);
        //字符串常量
        System.out.println("Hello World!");
    }

字面常量的分类：

• 字符串常量：由双引号括起来的，如上面的Hello World!
• 整形常量：程序中直接写的数字，不带小数点（100，1000）；
• 浮点型常量：程序中直接写的小数。（3.1415926，2.71828）;
• 字符常量：单引号括起来的单个字符：'A','b'；
• 布尔常量：true和false
• 空常量：null（后面会讲）

注意：字符串、整型、浮点型、字符型、布尔类型都称作数据类型。

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二、数据类型

在Java中数据类型主要分为两类：基本数据类型和引用数据类型。

2.1基本数据类型：四类八种

1.四类：整型、浮点型、字符型、布尔类型

2.八种： 

public static void main(String[] args){
        //1.定义byte类型的变量
        //数据类型 变量名 = 数据值;
        byte a = 10;
        System.out.println(a);

        //2.定义short类型的变量
        short b = 20;
        System.out.println(b);

        //3.定义int类型的变量
        int c = 30;
        System.out.println(c);

        //4.定义long类型的变量
        long d = 123456789123456789L;
        System.out.println(d);

        //5.定义float类型的变量
        float e = 10.1F;
        System.out.println(e);

        //6.定义double类型的变量
        double f = 20.3;
        System.out.println(f);

        //7.定义char类型的变量
        char g = 'a';
        System.out.println(g);

        //8.定义boolean类型的变量
        boolean h = true;
        System.out.println(h);
    }

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（不存在无符号一说）
•  整型默认为int型，浮点型默认为double
• e+38表示是乘以10的38次方，同样，e-45表示乘以10的负45次方。
• 字符串属于引用类型，后续关注博主博客

什么是字节？

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。所以 8GB 相当于 80 多亿个字节。

2.2引用数据类型

后续介绍（注意：String字符串属于引用数据类型）

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三、变量

3.1概念

在程序中，除了有始终不变的常量外，有些内容可能会经常改变，比如：人的年龄、身高、成绩分数、数学函数的计算结果等，对于这些经常改变的内容，在Java程序中，称为变量。而数据类型是用来定义不同种类变量的。

3.2语法格式

3.2.1语法格式

访问权限修饰符 数据类型 变量名 = 初始值;

（访问权限修饰符后续讲）
 

        //定义了一个int型变量num，赋值为10
        int num=10;
        //定义了一个double型变量pi，赋值为3.14
        double pi=3.14;
        //定义了一个布尔类型变量flag,赋值为true
        boolean flag=true;

        System.out.println(num);
        System.out.println(pi);
        System.out.println(flag);

        num=20;//num是变量，num中的值是可以修改的，注意：= 在java中表示赋值，即将20交给a，a中保            
        存的值就是20
        System.out.println(num);
        // 注意：在一行可以定义多个相同类型的变量
        int b=15,c=30,d=20;
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);
        System.out.println(d);
        //输出结果如下：
        /*10
        3.14
        true
        20
        15
        30
        20*/

3.2.2变量命名规则

！小驼峰命名法--->适用于变量名和方法名!

• 如果是一个写，比如：name单词，那么全部小

• 如果是多个单词，那么从第二个单词开始，首字母大写，比如：firstName、maxAge

!大驼峰命名法--->适用于类名!

• 如果是一个单词，那么首字母大写。比如：Demo、Test。

• 如果是多个单词，那么每一个单词首字母都需要大写。比如：HelloWorld

阿里巴巴命名规范细节：

1. 尽量不要用拼音。但是一些国际通用的拼音可视为英文单词。

   正确：alibaba、hangzhou、nanjing

   错误：jiage、dazhe

2. 平时在给变量名、方法名、类名起名字的时候，不要使用下划线或美元符号。

   错误：_name

   正确：name

3.3整型变量

3.3.1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：
//Integer是int的包装类，后续讲解
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

3.3.2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

• long的包装类型为Long

3.3.3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

• 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

3.3.4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

• 字节的包装类型为Byte

思考：byte、short、int、long都可以定义整形变量，为什么要给出4种不同类型呢？
类比生活中衣服的尺码

3.4浮点型数据

3.4.1双精度浮点型

double d = 3.14;
System.Out.println(d);
//------------------
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

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 幂函数的形式来计算（详细看博主的C原反补博客）

• 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。

3.4.2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。

3.5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);
        //A
        //1
        // 注意：java中的字符可以存放整形
        char c3 = '帅';
        System.out.println(c3);

注意事项：

• ava 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

Unicode（统一码、万国码、单一码）是一种在计算机上使用的字符编码。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。

1. 在Unicode中：汉字“字”对应的数字是23383（十进制），十六进制表示为5B57。在Unicode中，我们有很多方式将数字23383表示成程序中的数据，包括：UTF-8、UTF-16、UTF-32。
2. UTF是“UCS Transformation Format”的缩写，可以翻译成Unicode字符集转换格式
3. 例如，“汉字”对应的数字是0x6c49和0x5b57，而编码的程序数据是：char      data_utf8[]={0xE6,0xB1,0x89,0xE5,0xAD,0x97};//UTF-8编码
   　　char16_t data_utf16[]={0x6C49,0x5B57};        //UTF-16编码
   char32_t data_utf32[]={0x00006C49,0x00005B57};//UTF-32编码

这里用char、char16_t、char32_t分别表示无符号8位整数，无符号16位整数和无符号32位整数。UTF-8、UTF-16、UTF-32分别以char、char16_t、char32_t作为编码单位。（注： char16_t 和 char32_t 是 C++ 11 标准新增的关键字。如果你的编译器不支持 C++ 11 标准，请改用 unsigned short 和 unsigned long。）“汉字”的UTF-8编码需要6个字节。“汉字”的UTF-16编码需要两个char16_t，大小是4个字节。“汉字”的UTF-32编码需要两个char32_t，大小是8个字节。根据字节序的不同，UTF-16可以被实现为UTF-16LE或UTF-16BE，UTF-32可以被实现为UTF-32LE或UTF-32BE。

感兴趣的同学可以了解一下UTF-8编码和GBK编码

char ch = '呵';
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?';
^
//因为编码规则的不同导致报错

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

javac -encoding UTF-8 Test.java
//可以解决问题

注意：char的包装类型为Character

 3.6布尔类型数据

        布尔类型常用来表示真假

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的包装类型为Boolean

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

3.7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)。

3.7.1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

3.7.2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

3.8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

2.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;
^
//修改---->
byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = (byte)(a + b);
System.out.println(c);

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

注意：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

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4.字符串类型

（关注后续博客，重点讲解字符串）简单介绍---

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
}

1.int 转成 String

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

2.String 转成 int

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