JavaSE————数据类型与变量

1.字面常量

常量就是运行期间固定不变的量。
常量的分类：

1. 字符常量：由 " " 括起来的，比如"hello",“123”,“你好”。
2. 整型常量：程序中直接写的数字（注意没有小数点),比如：100，1000
3. 浮点数常量：程序中直接的小数，比如：3.14，0.49
4. 字符常量：由单引号括起来的单个字符，比如：‘A’, ‘1’
5. 布尔常量：只有两种true和false
6. 空常量：null
   注意：字符串，整型，浮点型及布尔型，在Java中都称为数据类型

2. 数据类型

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：
   
   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
• 整型默认为int型，浮点型默认为double
• 字符串属于引用类型

3. 变量

3.1 变量的概念

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，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。
比如：人的年龄、身高、成绩分数、数学函数的计算结果等

3.2 语法格式

定义变量的语法格式：

数据类型 变量名 = 初始值;
比如：

int a=10;  //定义整型变量a，a是变量名也成为标识符，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(b);
System.out.println(c);
System.out.println(d);
System.out.println(e);

a=100; //a是变量，a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);

//在一行中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);
//使用方法二定义后，在使用前如果没有赋值，则编译期间会报错


//int 类型所能表示的范围：
System.out.println(Integer.MIN_VALUE);
System.out.println(Integer.MAX_VALUE);

//注意：在定义int型变量时，所赋的值不能超过int的范围
int d=15651849615203008759 //编译时报错，初值超过了int的范围

注意事项：

1. int不论在何种系统下都是4个字节
2. 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
3. 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
4. 变量在使用之前必须要赋初值，否则编译报错
5. 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：

1. 长整型变量的初始值后加L或者l，推荐加L
2. 长整型不论在那个系统下都占8个字节
3. 长整型的表示范围为：-2⁶³ ~ 2⁶³-1
4. long的包装类型为Long

3.3.3 短整型变量

short a=10;
System.out.println(a);
//short 型变量能表示的范围：
System.Out.println(Short.MIN_VALUE);
System.Out.println(Short.MAX_VALUE);

注意事项：

1. short在任何系统下都占2个字节
2. short的表示范围为：-32768 ~ 32767
3. 使用时注意不要超过范围(一般使用比较少)
4. 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：

1. byte在任何系统下都占1个字节
2. byte的范围是：-128 ~ 127
3. 字节的包装类型为Byte

3.4浮点型变量

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)// 无法输出0.5
//在Java中， int/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);//执行结果：1.2100000000000002

注意事项：

1. double在任何系统下都占8个字节
2. 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
3. double的包装类型为Double
4. double 类型存在误差，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);

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

注意事项：

1. Java 中使用 单引号 + 单个字母 的形式表示字符字面值
2. 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 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?'; 
                 ^

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

javac -encoding UTF-8 Test.java

关于字符编码方式的讨论，参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/35172335

3.6 布尔型变量

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：

1. boolean 类型的变量只有两种取值, true 表示真, false 表示假.
2. 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.
3. 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
4. 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;  //占4个字节
long b = 100L;  //占8个字节
b = a; // 可以通过编译    （隐式类型转换）
a = b; // 编译失败，不能直接赋值
a=（int）b;  //   强制类型转换   显式类型转换

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
a = flag; // 编译失败：类型不兼容

注意事项：

1. 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
2. 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
3. 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
4. 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

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, 再赋给 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);

小结：

1. 不同类型的数据混合运算, 范围小的会提升成范围大的.
2. 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";  //Java中的字符串不是以“\0”结尾 
          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 ,输出结果：hello world
}

public static void main(String[] args) {
          String s = "hello";
          System.out.println(s);
          
           int a=10;
           int b=20;
           System.out.println(a+b);  //输出结果：30
           System.out.println("a: "+a +" b: "+b); //  + 表示拼接,输出结果： a: 10 b: 20
           System.out.println(a+b+"abc");  // 输出结果：30abc 

}

有些情况下，需要将字符串和整型数字之间进行转换

1.把 int 转成String

int a = 10;
// 方法1
String str1 = a + "";
System.out.println(str1); // 输出结果：10

// 方法2
String ret = String.valueOf(10);
System.out.println(ret);  //输出结果：10

2. String转成int

String str = "1234"
int num = Integer.parseInt(str);
System.out.println(str+1); //输出结果：1235