【Java SE语法篇】2.数据类型和变量

爱敲代码的小杨.

发布于 2024-05-07 17:14:37

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文章被收录于专栏：JavaJava

1. 字面常量

常量即程序运行时期，固定不变的量称为常量。

public class Test {
    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);
    }
}

其中，“Hello world!”，100，3.14，‘A’，true/false都是常量，将其称为字面常量。

字面量的分类：

字符串常量：由"“括起来的，比如"12345”、“hello”、“你好”。
整型常量：程序中直接写的数字（注意没有小数点），比如：100、1000
浮点型常量：程序中直接写的小数，比如：3.14、0.49
字符常量：由’'括起来的单个字符，如：‘A’，‘1’
布尔常量：只有两种true和false
空常量：null

注意：字符串、整型、浮点型、字符型以及不而行，在Java中都称为数据类型。

2. 数据类型

Java 是一种强类型语言。这意味着必须每一个变量声明一个类型。

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。

数据类型	关键字	内存占用	范围
字节型	byte	1字节	-128~127
短整型	short	2字节	-32768~32767
整型	int	4字节	-231~231-1
长整型	long	8字节	-263~263-1
单精度浮点数	float	4字节	有范围，一般不关注
双精度浮点数	double	8字节	有范围，一般不关注
字符型	char	2字节	0~65535
布尔型	boolean	没有明确规定	true和false

注意：

无论是在32为系统还是64为系统，int都占用4个字节，long都占8个字节
整型和浮点型都是带有符号的
整型默认是int型，浮点型默认是double
字符串属于引用类型，后序介绍。

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16GB 内存, 意思是16G 个字节. 其中 1KB = 1024 Byte, 1MB = 1024 KB, 1GB = 1024 MB. 所以 16GB 相当于 160 多亿个字节.

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，有些内容可以回经常改变，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 中称为变量。而数据类型就是用来定义不同种类变量

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;

比如：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        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

方法一：定义时给出初始值

// 方法一:定义时给出初始值
int a = 10;
System.out.println(a);

方法二：定义时没有给初始值，但使用前必须设置初值

// 方法二：定义时没有给初始值，但使用前必须设置初值
int b;
b = 20;
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);

int型变量所能表示的范围：

// int型变量所能表示的范围：
System.out.println(Integer.MIN_VALUE);// -2147483648
System.out.println(Integer.MAX_VALUE);// 2147483647

// 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
System.out.println(d);

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);// -9223372036854775808
System.out.println(Long.MAX_VALUE);// 9223372036854775807

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：-263~263-1
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);// -32768
System.out.println(Short.MAX_VALUE);// 32767

注意事项：

short在任何系统下都占2个字节
short的表示范围为：-32768 ~ 32767
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);// -128
System.out.println(Byte.MAX_VALUE);// 127

注意事项：

byte在任何系统下都占1个字节
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);

代码一：

int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a / b); // 0
// 为什么不输出0.5?

在 Java 中，int除以int的值仍然是int（会直接舍弃小数部分）。如果想要得到0.5，需要使用double类型计算。

double a = 1.0;
double b = 2.0;
System.out.println(a / b);// 0.5

代码二：

double num = 1.1;
System.out.println(num * num); // 输出1.21?
// 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

loat num = 1.0f;    // 写作 1.0F 也可以
System.out.println(num);

注意事项：

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：

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 c3 = '帅';
System.out.println(c3);

char的包装类型为Characte

3.6 布尔类型变量

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);
 
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.

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

我们经常需要将一种数据类型转换为另一种数据类型。

图中6个实线箭头，表示无信息丢失的转换；另外有3个虚线剪头，表示可能有精度损失的转换。

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。

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

byte与byte的运算

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = 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

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：

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

在有些情况下，需要将字符串和整形数字之间进行转换：

int 转成 String

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

String 转成 int

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

本节对只是对字符串进行简单的介绍，大家能够正常使用即可，后序会详细给大家介绍。

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原始发表：2024-01-09，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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