javase复习基础篇变量与运算符
Java中变量的数据类型分为两大类：
-
基本数据类型：包括
整数类型、浮点数类型、字符类型、布尔类型。 -
引用数据类型：包括
数组、类、接口、枚举、注解、记录。
变量的声明
格式：数据类型 变量名;
## 4. 基本数据类型介绍
4.1 整数类型：byte、short、int、long
- Java各整数类型有固定的表数范围和字段长度，不受具体操作系统的影响，以保证Java程序的可移植性。
-
定义long类型的变量，赋值时需要以"
l"或"L"作为后缀。 -
Java程序中变量通常声明为int型，除非不足以表示较大的数，才使用long。
-
Java的整型
常量默认为 int 型。
4.1.1 补充：计算机存储单位
-
**字节（Byte）：**是计算机用于
计量存储容量的基本单位，一个字节等于8 bit。 -
**位（bit）：**是数据存储的
最小单位。二进制数系统中，每个0或1就是一个位，叫做bit（比特），其中8 bit 就称为一个字节(Byte)。 -
转换关系：
- 8 bit = 1 Byte
- 1024 Byte = 1 KB
- 1024 KB = 1 MB
- 1024 MB = 1 GB
- 1024 GB = 1 TB
4.2 浮点类型：float、double
-
与整数类型类似，Java 浮点类型也有固定的表数范围和字段长度，不受具体操作系统的影响。
-
浮点型常量有两种表示形式：
- 十进制数形式。如：5.12 512.0f .512 (必须有小数点）
- 科学计数法形式。如：5.12e2 512E2 100E-2
-
float：
单精度，尾数可以精确到7位有效数字。很多情况下，精度很难满足需求。 -
double：
双精度，精度是float的两倍。通常采用此类型。 -
定义float类型的变量，赋值时需要以"
f"或"F"作为后缀。 -
Java 的浮点型
常量默认为double型。
4.2.1 关于浮点型精度的说明
-
并不是所有的小数都能可以精确的用二进制浮点数表示。二进制浮点数不能精确的表示0.1、0.01、0.001这样10的负次幂。
-
浮点类型float、double的数据不适合在
不容许舍入误差的金融计算领域。如果需要精确数字计算或保留指定位数的精度，需要使用BigDecimal类。
4.3 字符类型：char
-
char 型数据用来表示通常意义上“
字符”（占2字节） -
Java中的所有字符都使用Unicode编码，故一个字符可以存储一个字母，一个汉字，或其他书面语的一个字符。
-
字符型变量的三种表现形式：
-
**形式1：**使用单引号(’ ')括起来的
单个字符。例如：char c1 = ‘a’; char c2 = ‘中’; char c3 = ‘9’;
-
**形式2：**直接使用
Unicode值来表示字符型常量：‘\uXXXX’。其中，XXXX代表一个十六进制整数。例如：\u0023 表示 ‘#’。
-
**形式3：**Java中还允许使用
转义字符‘\’来将其后的字符转变为特殊字符型常量。例如：char c3 = ‘\n’; // '\n’表示换行符
| 转义字符 | 说明 | Unicode表示方式 |
| :------: | :----: | :-------------: |
|\n| 换行符 | \u000a |
|\t| 制表符 | \u0009 |
|\"| 双引号 | \u0022 |
|\'| 单引号 | \u0027 |
|\\| 反斜线 | \u005c |
|\b| 退格符 | \u0008 |
|\r| 回车符 | \u000d |
-
-
char类型是可以进行运算的。因为它都对应有Unicode码，可以看做是一个数值。
4.4 布尔类型：boolean
-
boolean 类型用来判断逻辑条件，一般用于流程控制语句中：
- if条件控制语句；
- while循环控制语句；
- for循环控制语句；
- do-while循环控制语句；
-
boolean类型数据只有两个值：true、false，无其它。
- 不可以使用0或非 0 的整数替代false和true，这点和C语言不同。
- 拓展：Java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令，Java语言表达所操作的boolean值，在编译之后都使用java虚拟机中的int数据类型来代替：true用1表示，false用0表示。——《java虚拟机规范 8版》
5.1 自动类型提升
规则：将取值范围小（或容量小）的类型自动提升为取值范围大（或容量大）的类型 。
5.3 基本数据类型与String的运算
5.3.1 字符串类型：String
- String不是基本数据类型，属于引用数据类型
- 使用一对
""来表示一个字符串，内部可以包含0个、1个或多个字符。 - 声明方式与基本数据类型类似。例如：String str = “尚硅谷”;
6.1 进制的分类
-
十进制（decimal）
- 数字组成：0-9
- 进位规则：满十进一
-
二进制（binary）
- 数字组成：0-1
- 进位规则：满二进一，以
0b或0B开头
-
八进制（octal）：很少使用
- 数字组成：0-7
- 进位规则：满八进一，以数字
0开头表示
-
十六进制
- 数字组成：0-9，a-f
- 进位规则：满十六进一，以
0x或0X开头表示。此处的 a-f 不区分大小写
7. 运算符（Operator）（掌握）
运算符是一种特殊的符号，用以表示数据的运算、赋值和比较等。
运算符的分类：
- 按照
功能分为：算术运算符、赋值运算符、比较(或关系)运算符、逻辑运算符、位运算符、条件运算符、Lambda运算符
| 分类 | 运算符 |
|---|---|
| 算术运算符（7个） | +、-、*、/、%、++、– |
| 赋值运算符（12个） | =、+=、-=、*=、/=、%=、>>=、<<=、>>>=、&=、|=、^=等 |
| 比较(或关系)运算符（6个） | >、>=、<、<=、==、!= |
| 逻辑运算符（6个） | &、|、^、!、&&、|| |
| 位运算符（7个） | &、|、^、~、<<、>>、>>> |
| 条件运算符（1个） | (条件表达式)?结果1:结果2 |
| Lambda运算符（1个） | ->（第18章时讲解） |
- 按照
操作数个数分为：一元运算符（单目运算符）、二元运算符（双目运算符）、三元运算符 （三目运算符）
| 分类 | 运算符 |
|---|---|
| 一元运算符（单目运算符） | 正号（+）、负号（-）、++、–、!、~ |
| 二元运算符（双目运算符） | 除了一元和三元运算符剩下的都是二元运算符 |
| 三元运算符 （三目运算符） | (条件表达式)?结果1:结果2 |
7.2 赋值运算符
7.2.1 基本语法
-
符号：=
- 当“=”两侧数据类型不一致时，可以使用自动类型转换或使用强制类型转换原则进行处理。
- 支持
连续赋值。
-
扩展赋值运算符： +=、 -=、*=、 /=、%=
赋值运算符 符号解释 +=将符号 左边的值和右边的值进行相加操作，最后将结果赋值给左边的变量-=将符号 左边的值和右边的值进行相减操作，最后将结果赋值给左边的变量*=将符号 左边的值和右边的值进行相乘操作，最后将结果赋值给左边的变量/=将符号 左边的值和右边的值进行相除操作，最后将结果赋值给左边的变量%=将符号 左边的值和右边的值进行取余操作，最后将结果赋值给左边的变量
public class SetValueTest1 {
public static void main(String[] args) {
int i1 = 10;
long l1 = i1; //自动类型转换
byte bb1 = (byte)i1; //强制类型转换
int i2 = i1;
//连续赋值的测试
//以前的写法
int a1 = 10;
int b1 = 10;
//连续赋值的写法
int a2,b2;
a2 = b2 = 10;
int a3 = 10,b3 = 20;
//举例说明+= -= *= /= %=
int m1 = 10;
m1 += 5; //类似于 m1 = m1 + 5的操作，但不等同于。
System.out.println(m1);//15
//练习1：开发中，如何实现一个变量+2的操作呢？
// += 的操作不会改变变量本身的数据类型。其他拓展的运算符也如此。
//写法1：推荐
short s1 = 10;
s1 += 2; //编译通过，因为在得到int类型的结果后，JVM自动完成一步强制类型转换，将int类型强转成short
System.out.println(s1);//12
//写法2：
short s2 = 10;
//s2 = s2 + 2;//编译报错，因为将int类型的结果赋值给short类型的变量s时，可能损失精度
s2 = (short)(s2 + 2);
System.out.println(s2);
//练习2：开发中，如何实现一个变量+1的操作呢？
//写法1：推荐
int num1 = 10;
num1++;
System.out.println(num1);
//写法2：
int num2 = 10;
num2 += 1;
System.out.println(num2);
//写法3：
int num3 = 10;
num3 = num3 + 1;
System.out.println(num3);
}
}
7.4 逻辑运算符
7.4.1 基本语法
-
逻辑运算符，操作的都是boolean类型的变量或常量，而且运算得结果也是boolean类型的值。
-
运算符说明：
- & 和 &&：表示"且"关系，当符号左右两边布尔值都是true时，结果才能为true。否则，为false。
- | 和 || ：表示"或"关系，当符号两边布尔值有一边为true时，结果为true。当两边都为false时，结果为false
- ! ：表示"非"关系，当变量布尔值为true时，结果为false。当变量布尔值为false时，结果为true。
- ^ ：当符号左右两边布尔值不同时，结果为true。当两边布尔值相同时，结果为false。
- 理解：
异或，追求的是“异”！
- 理解：
-
逻辑运算符用于连接布尔型表达式，在Java中不可以写成 3 < x < 6，应该写成x > 3 & x < 6 。
-
区分“&”和“&&”：
-
相同点：如果符号左边是true，则二者都执行符号右边的操作
-
不同点：& ： 如果符号左边是false,则继续执行符号右边的操作
&& ：如果符号左边是false,则不再继续执行符号右边的操作
- 建议：开发中，推荐使用 &&
-
-
区分“|”和“||”：
-
相同点：如果符号左边是false，则二者都执行符号右边的操作
-
不同点：| ： 如果符号左边是true，则继续执行符号右边的操作
|| ：如果符号左边是true，则不再继续执行符号右边的操作
-
建议：开发中，推荐使用 ||
-
代码举例：
public class LoginTest {
public static void main(String[] args) {
int a = 3;
int b = 4;
int c = 5;
// & 与，且；有false则false
System.out.println((a > b) & (a > c));
System.out.println((a > b) & (a < c));
System.out.println((a < b) & (a > c));
System.out.println((a < b) & (a < c));
System.out.println("===============");
// | 或；有true则true
System.out.println((a > b) | (a > c));
System.out.println((a > b) | (a < c));
System.out.println((a < b) | (a > c));
System.out.println((a < b) | (a < c));
System.out.println("===============");
// ^ 异或；相同为false，不同为true
System.out.println((a > b) ^ (a > c));
System.out.println((a > b) ^ (a < c));
System.out.println((a < b) ^ (a > c));
System.out.println((a < b) ^ (a < c));
System.out.println("===============");
// ! 非；非false则true，非true则false
System.out.println(!false);
System.out.println(!true);
//&和&&的区别
System.out.println((a > b) & (a++ > c));
System.out.println("a = " + a);
System.out.println((a > b) && (a++ > c));
System.out.println("a = " + a);
System.out.println((a == b) && (a++ > c));
System.out.println("a = " + a);
//|和||的区别
System.out.println((a > b) | (a++ > c));
System.out.println("a = " + a);
System.out.println((a > b) || (a++ > c));
System.out.println("a = " + a);
System.out.println((a == b) || (a++ > c));
System.out.println("a = " + a);
}
}
位运算符（难点、非重点）
7.5.1 基本语法
- 位运算符的运算过程都是基于二进制的补码运算
（1）左移：<<
运算规则：在一定范围内，数据每向左移动一位，相当于原数据*2。（正数、负数都适用）
【注意】当左移的位数n超过该数据类型的总位数时，相当于左移（n-总位数）位
3<<4 类似于 3*2的4次幂 => 3*16 => 48
右移：>>
运算规则：在一定范围内，数据每向右移动一位，相当于原数据/2。（正数、负数都适用）
【注意】如果不能整除，向下取整。
69>>4 类似于 69/2的4次 = 69/16 =4
（3）无符号右移：>>>
运算规则：往右移动后，左边空出来的位直接补0。（正数、负数都适用）
69>>>4 类似于 69/2的4次 = 69/16 =4
-69>>>4 结果：268435451
（4）按位与：&
运算规则：对应位都是1才为1，否则为0。
-
1 & 1 结果为1
-
1 & 0 结果为0
-
0 & 1 结果为0
-
0 & 0 结果为0
9 & 7 = 1
-9 & 7 = 7
（5）按位或：|
运算规则：对应位只要有1即为1，否则为0。
-
1 | 1 结果为1
-
1 | 0 结果为1
-
0 | 1 结果为1
-
0 & 0 结果为0
9 | 7 //结果： 15
-9 | 7 //结果： -9
（6）按位异或：^
运算规则：对应位一个为1一个为0，才为1，否则为0。
-
1 ^ 1 结果为0
-
1 ^ 0 结果为1
-
0 ^ 1 结果为1
-
0 ^ 0 结果为0
9 ^ 7 //结果为14
-9 ^ 7 //结果为-16
（7）按位取反：~
运算规则：对应位为1，则结果为0；对应位为0，则结果为1。
-
~0就是1
-
~1就是0
~9 //结果：-10
~-9 //结果：8
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5O0pksyk-1678269268872)(images/image-20200225124156862.png)]
7.7 运算符优先级
运算符有不同的优先级，所谓优先级就是在表达式运算中的运算符顺序。
上一行中的运算符总是优先于下一行的。
| 优先级 | 运算符说明 | Java运算符 | ||
|---|---|---|---|---|
| 1 | 括号 | ()、[]、{} |
||
| 2 | 正负号 | +、- |
||
| 3 | 单元运算符 | ++、--、~、！ |
||
| 4 | 乘法、除法、求余 | *、/、% |
||
| 5 | 加法、减法 | +、- |
||
| 6 | 移位运算符 | <<、>>、>>> |
||
| 7 | 关系运算符 | <、<=、>=、>、instanceof |
||
| 8 | 等价运算符 | ==、!= |
||
| 9 | 按位与 | & |
||
| 10 | 按位异或 | ^ |
||
| 11 | 按位或 | ` | ` | |
| 12 | 条件与 | && |
||
| 13 | 条件或 | ` | ` | |
| 14 | 三元运算符 | ? : |
||
| 15 | 赋值运算符 | =、+=、-=、*=、/=、%= |
||
| 16 | 位赋值运算符 | &=、` |
=、<<=、>>=、>>>=` |
开发建议：
- 不要过多的依赖运算的优先级来控制表达式的执行顺序，这样可读性太差，尽量
使用()来控制表达式的执行顺序。- 不要把一个表达式写得过于复杂，如果一个表达式过于复杂，则把它
分成几步来完成。例如：
(num1 + num2) * 2 > num3 && num2 > num3 ? num3 : num1 + num2;
8. 【拓展】关于字符集
8.1 字符集
- 编码与解码
计算机中储存的信息都是用二进制数表示的，而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制数转换之后的结果。按照某种规则，将字符存储到计算机中，称为编码 。反之，将存储在计算机中的二进制数按照某种规则解析显示出来，称为解码 。
-
字符编码（Character Encoding） : 就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则。
-
字符集：也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。
8.2 ASCII码
- ASCII码（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）：上个世纪60年代，美国制定了一套字符编码，对
英语字符与二进制位之间的关系，做了统一规定。这被称为ASCII码。 - ASCII码用于显示现代英语，主要包括控制字符（回车键、退格、换行键等）和可显示字符（英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号）。
- 基本的ASCII字符集，使用7位（bits）表示一个字符（最前面的1位统一规定为0），共
128个字符。比如：空格“SPACE”是32（二进制00100000），大写的字母A是65（二进制01000001）。 - 缺点：不能表示所有字符。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-MvGFoXPn-1678269334250)(images/image-20220513095907601.png)]
8.3 ISO-8859-1字符集
- 拉丁码表，别名Latin-1，用于显示欧洲使用的语言，包括荷兰语、德语、意大利语、葡萄牙语等
- ISO-8859-1使用单字节编码，兼容ASCII编码。
8.4 GBxxx字符集
- GB就是国标的意思，是为了
显示中文而设计的一套字符集。 - GB2312：简体中文码表。一个小于127的字符的意义与原来相同，即向下兼容ASCII码。但两个大于127的字符连在一起时，就表示一个汉字，这样大约可以组合了包含
7000多个简体汉字，此外数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了，这就是常说的"全角"字符，而原来在127号以下的那些符号就叫"半角"字符了。 - GBK：最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范，使用了
双字节编码方案，共收录了21003个汉字，完全兼容GB2312标准，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。 - GB18030：最新的中文码表。收录汉字
70244个，采用多字节编码，每个字可以由1个、2个或4个字节组成。支持中国国内少数民族的文字，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
8.5 Unicode码
-
Unicode编码为表达
任意语言的任意字符而设计，也称为统一码、标准万国码。Unicode 将世界上所有的文字用2个字节统一进行编码，为每个字符设定唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本处理的要求。 -
Unicode 的缺点：这里有三个问题：
- 第一，英文字母只用一个字节表示就够了，如果用更多的字节存储是
极大的浪费。 - 第二，如何才能
区别Unicode和ASCII？计算机怎么知道两个字节表示一个符号，而不是分别表示两个符号呢？ - 第三，如果和GBK等双字节编码方式一样，用最高位是1或0表示两个字节和一个字节，就少了很多值无法用于表示字符，
不够表示所有字符。
- 第一，英文字母只用一个字节表示就够了，如果用更多的字节存储是
-
Unicode在很长一段时间内无法推广，直到互联网的出现，为解决Unicode如何在网络上传输的问题，于是面向传输的众多 UTF（UCS Transfer Format）标准出现。具体来说，有三种编码方案，UTF-8、UTF-16和UTF-32。
8.6 UTF-8
-
Unicode是字符集，UTF-8、UTF-16、UTF-32是三种
将数字转换到程序数据的编码方案。顾名思义，UTF-8就是每次8个位传输数据，而UTF-16就是每次16个位。其中，UTF-8 是在互联网上使用最广的一种 Unicode 的实现方式。 -
互联网工程工作小组（IETF）要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。所以，我们开发Web应用，也要使用UTF-8编码。UTF-8 是一种
变长的编码方式。它可以使用 1-4 个字节表示一个符号它使用一至四个字节为每个字符编码，编码规则：- 128个US-ASCII字符，只需一个字节编码。
- 拉丁文等字符，需要二个字节编码。
- 大部分常用字（含中文），使用三个字节编码。
- 其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四字节编码。
-
举例
Unicode符号范围 | UTF-8编码方式
(十六进制) | （二进制）
————————————————————|—–—–—–—–—–—–—–—–—–—–—–—–—–—–
0000 0000-0000 007F | 0xxxxxxx（兼容原来的ASCII）
0000 0080-0000 07FF | 110xxxxx 10xxxxxx
0000 0800-0000 FFFF | 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
0001 0000-0010 FFFF | 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
8.7 小结
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-tnC4ULij-1678269334252)(images/字符集.jpg)]
注意：在中文操作系统上，ANSI（美国国家标准学会、AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE: ANSI）编码即为GBK；在英文操作系统上，ANSI编码即为ISO-8859-1。