二_【Java_数据类型与变量】
这是目录
- IDEA
- 【本节目标】
- 1.字面常量
- 2.数据类型
- 3.变量
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- 3.1变量概念
- 3.2语法格式
- 3.3整型变量
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- 3.3.1整型变量
- 3.3.2长整型变量
- 3.3.4字节型变量
- 3.4浮点型变量
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- 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布尔型变量
- 3.7类型转换
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- 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
- 尾言
IDEA
idea为Java常见的编译器，也是企业常用的。
关于如何安装和使用可以参考B站的这位博主
IDEA安装使用即技巧
一些使用技巧，ctrl shift /快捷注释和取消，sout+回车 等于System.out.printfln();
psvm等于public static void main(String[] args)，块注释和文档注释，添加头文件，调试方法等等
【本节目标】
1.字面常量
2.数据类型
3.变量
1.字面常量
System.Out.printf(“Hello World!”);语句，不论程序何时运行，输出的都是Hello World！，其实Hello World！就是字面常量。
常量即程序运行期间，固定不变的量称为常量，如：一周七天，一年十二月
C语言中关键字const，而在Java中对应的关键字是final，用该关键字初始化后就不能再改变。
C语言
#include 结果
Java
public class AA {
public static void main(String[] args) {
final int a = 10;//final修饰
a = 19;//能否成功？
System.out.println(a);
}
}
结果
public class AA {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello World!");
System.out.println(100);
System.out.println(3.14);
System.out.println('A');
System.out.println(true);
System.out.println(false);
}
}
输出
其中：100，3.14，‘A’，true、false都是常量，将其称为字面常量
字面常量的分类：
- 字符串常量：由""括起来的，比如“12345”、“hello”、“你好”。
- 整形常量：程序中直接写的数字(注意没有小数点)，比如：100、1000
- 浮点数常量：程序中直接写的小数，比如：3.14、0.49
- 字符常量：由 单引号 括起来的当个字符，比如：‘A’、‘1’
- 布尔常量：只有两种true和false
- 空常量：null(后面了讲)
注意：字符串、整形、浮点型、字符型以及布尔型，在Java中都称为数据类型。
2.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
基本数据类型有四类八种：
1.四类：整型，浮点型，字符型，布尔型
2.八种
byte short int long float double char boolean
这些不同的数据类型对应不同的数据，如同人衣服的尺码，多大的人穿多大的衣服。
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。
注意：
①在Java中不论是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
而C语言中会随系统的不同而改变大小（像这样的问题C语言有很多，所以专门有一本书讲述《C陷阱与缺陷》），这样就使Java的可移植性很强，只要安装有JVM虚拟机就可以运行，这就是Java的口号：一次编译，到处运行。
②Java整形和浮点型都是带有符号的，Java中没有无符号类型，二进制的最高位就是符号位（0为正，1为负），C语言中存在unsigned，而byte，boolean是Java中独有的，在内存占用中可以看出char占用2个字节，这也与C语言不同。
③整型默认为int型，浮点型默认为double，也就是说1，2，3等默认就是int类型
1.1，1.111等默认double
④字符串属于引用类型，该中类型后序介绍。
3.变量
3.1变量概念
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。而数据类型就是用来定义不同种类变量的。
3.2语法格式
定义变量的语法格式为：
数据类型 变量名=初始值；
int a = 10; // 定义整形变量a，a是变量名也称为标识符，该变量中放置的值为10
double d = 3.14;
char c = 'A';
boolean b = true;
System.Out.println(a);
System.Out.println(d);
System.Out.println(c);
System.Out.println(b);
a = 100; // a是变量，a中的值是可以修改的，注意：= 在java中表示赋值，即将100交给a，a中保存的值就是100
System.Out.println(a);
// 注意：在一行可以定义多个相同类型的变量
int a1 = 10, a2 = 20, a3 = 30;
System.Out.println(a1);
System.Out.println(a2);
System.Out.println(a3);
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：
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的范围是-2^31-2^31 - 1
int d = 12345678901234; // 编译时报错，初值超过了int的范围
这里就必须再提一句，在Java中不论是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，而C语言中会随系统的不同而改变大小
注意事项：
- Java中，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
- 长整型的表示范围为:-2^63 到2^63 - 1
- long的包装类型为Long
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
- byte的范围是：-128 ~ 127
- 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中不同类型呢？
这就可以类比前文中说到的买衣服时的尺码：
3.4浮点型变量
3.4.1双精度浮点型
double d = 3.14;
System.Out.println(d);
输出
那下面这个呢？
int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a / b); // 输出 0.5 吗？
输出
在 Java 中, int 除以 int 的值仍然是 int(会直接舍弃小数部分)。所以结果是0，如果想得到 0.5, 需要使用 double 类型计算.。
那这个呢？
double num = 1.1;
System.out.println(num * num); // 输出1.21吗？
结果
为什么会这样呢？不应该是1.21吗？
原因是：浮点数是近似值，小数没有精确的，仅能精确到后六位，类似于拼多多砍一刀，永远无法凑到后六位！
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 的形式来计算
- 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 = 1.0; // 这样对吗？
System.out.println(num);
结果
这就是前文提到的，小数默认为double类型
正确形式为
float num = 1.0f; // 写作 1.0F 也可以
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, 不太推荐使用 float. float的包装类型为Float。
3.5字符型变量
char c1 = 'a'; // 小写字母
char c2 = '1'; // 数字字符
char c3 = '帅';
char c4 = 97;//数字？java中的字符可以存放整形吗？
System.out.println(c1);
System.out.println(c2);
System.out.println(c3);
System.out.println(c4);
结果
Java中的char 由于是2个字节，所以能储存一个汉字
char a = 97；实际对应的是字符集编码
这完整了吗？
答案是否
C语言cahr1个字），所以C语言ASCII只有128个字符对应1个字节，但实际完整的ASCII有256个字符对应2个字节
剩下的128个
JAVA的字符集是unicode，unicode包含ASCII，所以仍是a
注意事项:
- 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. 因此一个字符占用两个字节, 表示的字符种类更多, 包括中文。
- char的包装类型为Character
关于字符编码方式的讨论, 可以参见知乎大神
木木子
3.6布尔型变量
布尔类型常用来表示真假，在现实生活中也是经常出现的，比如：听说xxx同学买彩票中了一个亿…，听到后估计大部分人第一反应就是：我x，真的假的？
boolean b = true;
System.out.println(b);
boolean a = false;
System.out.println(a);
结果
boolean c = 1;//这样呢？
System.out.println(c);
C语言中，0是假，非0为真，但在JAVA中只有true和false，1为整型变量，不能进行加减法运算，JAVA只能赋值true和false，所以boolean没有明确的字节大小
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
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。
- boolean的包装类型为Boolean。
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
小数默认是double，float是4字节，double是八字节，在JAVA中必须强制类型转换，或者在后面+f或F，如同大碗里的水倒到小碗里，int 和 long同样的道理，但可以小碗倒大碗，但强制类型转换会有风险，编译器判断不出，需要自己判断。但float和int不能进行转换，因为float含有小数，它的范围宽度更大，int1到10，float1.0和10.0中不止有十个数，但可以强制类型转换，会有数据丢失小数位，编译器会警告，但不会阻止
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;//byte + byte == int，而左侧为byte
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;
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.
正确的写法:
byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = (byte)(a + b);
System.out.println(c);
【类型提升小结:】
- 不同类型的数据混合运算, 范围小的会提升成范围大的.
- 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。
4. 字符串类型
在Java中使用String类定义字符串类型，比如：
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
}
结果
那么C语言不也有和这样类似的字符串类型吗？但实际上C语言中没有字符串类型！
char* p = "HelloWorld";//这不是吗？
“HelloWorld"是字符串常量，p仅仅是一个指针变量，类型是char*
在有些情况下，需要将字符串和整形数字之间进行转换：
1. int 转成 String
int num = 10;
// 方法1
String str1 = num + "";
// 方法2
String str2 = String.valueOf(num);
System.out.println(str1);
System.out.println(str2);
结果
2. String 转成 int
String str = "100";
int num = Integer.parseInt(str);
System.out.println(num);
结果
尾言
