Java: 数据类型与变量和运算符

目录

一 .字面常量

二.数据类型

 三.变量

1.语法格式

2.整型变量

(1).整型变量

(2). 长整型变量

(3).短整型变量

(4).字节型变量

3.浮点型变量

(1).双精度浮点型

(2).单精度浮点型

4.字符型变量 

5.布尔型变量

四.类型转换

1.自动类型转换(隐式)

2.强制类型转换(显式)

​编辑 五.类型提升

六.字符串类型

1.int 转成 String 

2.String 转成 int

七.运算符

1. 什么是运算符

2.算术运算符

1.基本四则运算符:加减乘除模+, -, *, /, %

​编辑2.增量运算符 +=, -=, *=, %=

3.自增/自减运算符 ++ --

 ​编辑

3.关系运算符

4.逻辑运算符

5.位运算符

6.移位运算

7.条件运算符 

8.运算符的优先级


一 .字面常量

顾名思义常量即程序运行期间,固定不变的量称为常量。

而字面常量又有6种分类:

  1. 字符串常量:由""括起来的。
  2. 整形常量:程序中直接写的数字(注意没有小数点)。
  3. 浮点数常量:程序中直接写的小数。
  4. 字符常量:由''括起来的当个字符。
  5. 布尔常量:只有两种true和false。
  6. 空常量:null。

我们来看几个例子。 

public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println("Hello World!");System.out.println(20);System.out.println(3.14);System.out.println('a');System.out.println(true);System.out.println(false);}
}

我们要注意的是,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。 

二.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。 

而基本数据类型又分为四类八种

四类:整型、浮点型、字符型以及布尔型

八种:是根据四类所得出的。

  • 整型分为:字节型,短整形,整型,长整型。
  • 浮点型分为:单精度浮点数和双精度浮点数。
  • 字符型:字符型。
  • 布尔型:布尔型。
数据类型关键字内存占用范围
字节型byte1 字节-128 ~ 127
短整型short2 字节-32768 ~ 32767
整型int4 字节-2^31~2^31-1
长整型long8 字节-2^63~2^63-1
单精度浮点数float4 字节有范围,一般不关注
双精度浮点数double8 字节有范围,一般不关注
字符型char2 字节0 ~ 65535
布尔型boolean没有明确规定true 和 false

我们发现在Java中相较于C语言多了一个字节型,并且字符型的大小变为了2个字节。 

那么什么是字节呢?

我们知道字节是计算机中表示空间大小的基本单位,而计算机使用二进制表示数据,并且我们认为 8 个二进制位(bit) 为一个字节(Byte)。

 但在这里我们还有一些注意事项:

在Java中:

  • 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。(默认是有符号的数)
  • 整型默认为int型,浮点型默认为double。(例如:4默认就是int型,3.14默认为double型)
  • 字符串属于引用类型。

 三.变量

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。

1.语法格式

定义变量的语法格式为:

数据类型 变量名 = 初始值;

2.整型变量

(1).整型变量

public class Test {public static void main(String[] args) {int a=10;System.out.println(a);}
}

注意:在Java中变量必须初始化, 如果没有合适的初始值可以先赋成0.

如果我们没有赋初值的话,我们的代码就会出现错误。

 对于int类型我们还有一些注意事项:

  • int不论在何种系统下都是4个字节
  • 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
  • int的包装类型为 Integer

(2). 长整型变量

public class Test {public static void main(String[] args) {long a=100L;long b=200l;System.out.println(a);System.out.println(b);}
}

 对于长整型变量,我们需要在我们赋的值后面加上L或者l,但更加推荐使用L,因为l,有时我们对于l和1,不好区分。

  对于long类型我们还有一些注意事项:

  • 长整型不论在那个系统下都占8个字节
  • long的包装类型为Long

(3).短整型变量

public class Test {public static void main(String[] args){short a=10;System.out.println(a);}
}

 对于short类型我们还有一些注意事项:

  • short在任何系统下都占2个字节
  • 使用时注意不要超过范围
  • short的包装类型为Short

(4).字节型变量

public class Test {public static void main(String[] args) {byte a=5;System.out.println(a);}
}

  对于byte类型我们还有一些注意事项:

  • byte在任何系统下都占1个字节
  • 字节的包装类型为Byte

3.浮点型变量

(1).双精度浮点型

public class Test {public static void main(String[] args) {double a=5.0;System.out.println(a);}
}

 接下来我们看一段代码

我们发现并没有输出我们想要的2.5,这是因为在 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 2.5, 需要使用 double 类型计算. 

当然,我们知道int 类型的数例如5 就一定是5,而我们的浮点数类型,例如1.1就一定是1.1吗?

其实不是的,让我们来看下面这段代码。

 我们发现我们得到的值其实并不是我们想的1.21,而是在后面还有值,这其实是因为浮点数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

对于double类型我们还有一些注意事项:

  • 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 2^n的形式来计算
  • double的包装类型为Double

(2).单精度浮点型

public class Test {public static void main(String[] args) {float a=3.14f;System.out.println(a);}
}

对于float变量,我们需要在我们赋的值后面加上F或者f.

对于float类型我们还有一些注意事项:

  • float在任何系统下都占4个字节
  • float的包装类型为Float
  • 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

4.字符型变量 

public class Test {public static void main(String[] args) {char a='a';char b='1';//数字字符System.out.println(a);System.out.println(b);}
}

 注意事项:

  • 在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的包装类型为Character

5.布尔型变量

布尔类型常用来表示真假,真为true,假为false.

public class Test {public static void main(String[] args) {boolean a=true;boolean b=false;System.out.println(a);System.out.println(b);}
}

 对于boolean类型我们还有一些注意事项:

  • 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。

四.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)。

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。

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。 

public class Test {public static void main(String[] args) {int a = 10;long b = 100L;a = (int)b;System.out.println(a);}
}

注意:强制类型转换不一定能成功,不相干的类型不能互相转换 

对于布尔类型,不能对他进行强制类型转换,因为int类型和boolean类型不相干。 

注意: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

public class Test {public static void main(String[] args) {int a=128;byte b=10;b=(byte)a;System.out.println(b);}
}

byte的范围为-128~127,当我们要赋得值超过这个范围时,就不会得到我们想要得值。我们发现我们超过这个范围得大小为1,我们可以把byte范围看成下面得图,我们就可以知道打印得值为-128.

 五.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:

 byte与byte的运算

我们发现这其实是有错误的,然而如果我们改成int类型得话就不会发生错误。

这其实是因为虽然 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. 

总结:

  • 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

六.字符串类型

在Java中使用String类定义字符串类型 

public class Test {public static void main(String[] args) {String a="hello";String b="world";System.out.println(a);System.out.println(b);System.out.println(a+b);//拼接两个字符串}
}

 在一些特殊得情况下,我们需要然int类型和String类型互相转换

1.int 转成 String 

有两种方式:

public class Test {public static void main(String[] args) {//方法一:int a=10;String b=a+"";System.out.println(b);//方法二:System.out.println("-----------------");String c=String.valueOf(a);System.out.println(c);}
}

2.String 转成 int

public class Test {public static void main(String[] args) {String a = "100";int num1 =Integer.valueOf(a);int num2 = Integer.parseInt(a);System.out.println(num1);System.out.println(num2);}
}

但其实,valueOf和parseInt这两没有区别,我们可以找到valueOf他的原码。

 他其实就是调用parseInt,所以其实我们就使用parseInt就可以了。

七.运算符

1. 什么是运算符

对操作数进行操作时的符号,不同运算符操作的含义不同。

作为一门计算机语言,Java也提供了一套丰富的运算符来操纵变量。Java中运算符可分为以下:算术运算符(+ - * /)、关系运算符(< > ==)、逻辑运算符、位运算符、移位运算符以及条件运算符等。

2.算术运算符

(1).基本四则运算符:加减乘除模+, -, *, /, %

public class Test {public static void main(String[] args) {int a = 5;int b = 2;System.out.println(a + b);System.out.println(a - b);System.out.println(a * b); System.out.println(a / b);System.out.println(a % b);}
}

但是,在这其中,我们得除运算,并没有得到我们想要得2.5,这样我们该怎么办呢?

其实很简单,只需要让他们其中一个数变成浮点数即可。

public class Test {public static void main(String[] args) {int a = 5;int b = 2;System.out.println(a + b);System.out.println(a - b);System.out.println(a * b);System.out.println(a*1.0 / b);System.out.println(a % b);}
}

(2).增量运算符 +=, -=, *=, %=

public class Test {public static void main(String[] args) {int a = 5;a += 2;System.out.println(a);a -= 2;System.out.println(a);a *= 2;System.out.println(a);a /= 2;System.out.println(a);a %= 2;System.out.println(a);}
}

(3).自增/自减运算符 ++ --

public class Test {public static void main(String[] args) {int a = 1;int b=a++;System.out.println(b);System.out.println(a);a=1;int c=++a;System.out.println(c);System.out.println(a);}}

对于前置++是先赋值后+1,后置++是先+1后赋值 

 

其他注意事项:

  • 如果单独使用,【前置++】和【后置++】没有任何区别
  • 只有变量才能使用自增/自减运算符,常量不能使用,因为常量不允许被修改 

3.关系运算符

关系运算符主要有六个: == != < > = ,其计算结果是 true 或者 false 。

public class Test {public static void main(String[] args) {int a = 10;int b = 20;System.out.println(a == b);System.out.println(a != b);System.out.println(a < b); System.out.println(a > b);System.out.println(a <= b);System.out.println(a >= b);}
}

4.逻辑运算符

逻辑运算符语法
逻辑与 &&表达式1 && 表达式2
逻辑或 ||表达式1 || 表达式2
逻辑非 !! 表达式
  • 逻辑与 &&:两个表达式都为真,结果才是真,只要有一个是假,结果就是假。
  • 逻辑或 ||:左右表达式至少有一个位真,则结果为真,都为假,结果就是假。
  • 逻辑非 !:真变假,假变真。

短路求值:

 && 和 || 遵守短路求值的规则.

我们都知道, 计算 10 / 0 会导致程序抛出异常. 但是上面的代码却能正常运行, 说明 10 / 0 并没有真正被求值.

所以我们可以得到我们得结论:

  • 对于 && , 如果左侧表达式值为 false, 则表达式结果一定是 false, 无需计算右侧表达式
  • 对于 ||, 如果左侧表达式值为 true, 则表达式结果一定是 true, 无需计算右侧表达式. 

5.位运算符

位运算符                    语法
按位与 &A&B
按位或 |A|B
按位取反 ~A~B
4. 按位异或 ^A^B
  • 按位与 &: 全1为1,有0为0
  • 按位或 |: 有1为1,全0为0
  • 按位取反 ~: 1转0,0转1
  • 按位异或 ^: 相同为0,相异为1

6.移位运算

在Java中,移位运算符有三个: <<  , >> ,  >>>,都是二元运算符,且都是按照二进制比特位来运算的.

左移 <<: 最左侧位不要了, 最右侧补 0.

右移 >>: 最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1)

无符号右移 >>>: 最右侧位不要了, 最左侧补 0.

注:没有“无符号左移”,“<<<”.

注意:

  • 左移 1 位, 相当于原数字 * 2. 左移 N 位, 相当于原数字 * 2 的N次方.
  • 右移 1 位, 相当于原数字 / 2. 右移 N 位, 相当于原数字 / 2 的N次方. 

7.条件运算符 

表达式1 ? 表达式2 : 表达式3

  • 当 表达式1 的值为 true 时, 整个表达式的值为 表达式2 的值;
  • 当 表达式1 的值为 false 时, 整个表达式的值为 表达式3 的值.

8.运算符的优先级

在一条表达式中,各个运算符可以混合起来进行运算,但是运算符的优先级不同,比如:* 和 / 的优先级要高于 + 和 - ,如果我们在写代码得时候不注意观察和判断,就会让我们得代码结果出现错误。

public class Test {public static void main(String[] args) {int a = 10;int b = 20;int c = a + (b - a) >> 1;System.out.println(c);}

 我们知道()的优先级最大先执行b-a等于10,而+得优先级高于>>,所以执行a+10=20,最后执行右移,根据上面我们知道右移一位相当于除上2,所以我们得结果应为10.

好了这篇博客就到这里结束,还请大家多多关注,我们下一篇见 

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