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

image-20220520111756274
  • 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。
image-20220311001553945
  • 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0b0B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0x0X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
image-20220312001943403
  • 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”!
  • 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
image-20220313174721111 image-20220312002506339
  • 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*24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  69/24= 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:

  1. 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。
  2. 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
  • 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:

    1. 128个US-ASCII字符,只需一个字节编码。
    2. 拉丁文等字符,需要二个字节编码。
    3. 大部分常用字(含中文),使用三个字节编码。
    4. 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。

你可能感兴趣的:(java,jvm,开发语言)