详解Java-数据类型与变量

1. 字面常量

 在HelloWorld程序中, System.Out.println("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,

public class Demo{

  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: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:

1. 字符串常量:由""括起来的,比如“12345”、“hello”、“你好”。

2. 整形常量: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:程序中直接写的小数,比如:3.14、0.49

4. 字符常量:由 单引号 括起来的当个字符,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、字符型以及布尔型

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。

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.

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;

比如: 

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;

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

在一行可以定义多个相同类型的变量 int a1 = 10, a2 = 20, a3 = 30;

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;

// 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;

// 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;

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

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.

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:-2^63~2^63-1

4. long的包装类型为Long

3.3.3 短整型变量

short a = 10;

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;

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;

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

int a = 1;

int b = 2;

System.out.println(a / b);

//输出为0

 double num = 1.1;

System.out.println(num * num);  

  // 执行结果 1.2100000000000002

//原因 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。

 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2^N来计算

3.4.2 单精度浮点型

float num = 1.0f;    // 写作 1.0F 也可以 

System.out.println(num);

 loat 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

har c1 = 'A';    // 大写字母

char c2 = '1';    // 数字字符

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 

3.6 布尔型变量

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。

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

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

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

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:

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,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.

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

}

 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);

2. String 转成 int

String str = "100";

int num = Integer.parseInt(str);