Java培训教程分享：变量与常量

Posted 2021-06-28 程序员的小傲娇

在程序执行过程中，其值不能被改变的量称为常量，其值能被改变的量称为变量。变量与常量在编写程序中需要经常使用，本节将详细介绍变量与常量的使用方法。

标识符

标识符(identifier)用于命名变量、常量、方法、类、包等实体。

标识符命名规则：

标识符是由字母、数字、下划线“_”、美元符号“$”组成的字符序列。

标识符必须以字母、下划线“_”、美元符号“$”开头，不能以数字开头。

标识符不能是关键字和保留字。

标识符不能包含空格。

例如，$6，name，Class，java，_pwd都是合法的标识符，而2a，class，c++，hello world，a@都是非法的标识符，不符合标识符命名规则。Java编译器会检测出非法标识符并报错。

变量的定义

变量的使用是程序设计中一个十分重要的环节，定义变量就是告诉编译器这个变量的数据类型，这样编译器才知道需要配置多少内存空间给它，以及它能存放什么样的数据。在程序运行过程中，空间内的值是变化的，这个内存空间就称为变量。为了便于操作，给这个空间取个名字，称为变量名。变量的命名必须是合法的标识符。内存空间内的值就是变量值，在声明变量时可以是没有赋值，也可以是直接赋给初值。

声明变量的语法格式如下：

数据类型 变量名;

如需声明多个相同类型变量时，可使用下面的语法格式：

数据类型 变量名1,变量名2,…,变量名n;

接下来，通过具体的代码学习变量的定义，具体示例如下：

int n，q=1; // 定义了二个int类型的变量，为q赋初值为1

double x, y, z; // 定义了三个double类型的变量

对于变量的命名并不是任意的，应遵循以下4条规则：

(1)变量名必须是一个有效的标识符。

(2)变量名不可以使用Java关键字。

(3)变量名不能重复。

(4)应选择较有意义的单词作为变量名。

变量的类型转换

Java的数据类型在定义时就已经明确了，但程序中有时需要进行数据类型的转换，Java允许用户有限度地进行数据类型转换。数据类型转换方式分为自动类型转换和强制类型转换两种。

1.自动类型转换

自动类型转换也称隐式类型转换，指两种数据类型转换过程中不需要显式地进行声明。Java会在下列的条件成立时，自动做数据类型的转换：

(1)转换的两种数据类型彼此兼容。

(2)目标数据类型的取值范围比原类型大。

类型转换只限该行语句，并不会影响原先定义的变量类型，而且自动类型转换可以保持数据的精确度，不会因为转换而丢失数据内容。

Java支持自动类型转换的类型，如图所示。

图2.1 自动数据类型转换图

自动类型转换示例说明如下：

byte b = 97; // 声明byte型变量值为97

char c = b; // 错误，byte类型不能自动类型转换为char类型

float f = b; // 正确，byte类型能自动类型转换为float类型

double d = ‘c’; // 正确，char类型能自动类型转换为double类型

在Java中，任何基本类型的值和字符串进行链接运算“+”时，基本类型的值将自动类型转换为字符串类型，字符串用String类表示，是引用类型。具体示例如下：

String s = 97; // 错误，不能直接将基本类型赋值给字符串

String str = 97 + “”; // 正确，基本类型的值自动转换为字符串，""代表空字符串

2.强制类型转换

强制类型转换也称为显式转换，指两种数据类型转换过程中需要显式地进行声明。当转换的两种数据类型彼此不兼容，或者目标数据类型的取值范围小于原类型时，而无法进行自动类型转换，此时就需要进行强制类型转换，如例2-1所示。

例2-1 TestTypeCast.java

1 public class TestTypeCast {

2 public static void main(String[] args) {

3 int n = 128;

4 byte b = n;

5 System.out.println(b);

6 }

7 }

程序的运行结果如图所示。

图2.2 例2-1运行结果

图2.9出现了编译错误，提示第4行代码类型不兼容，出现这样错误的原因是将int转换到byte时，int类型的取值范围大于byte类型的取值范围，转换会导致精度损失，也就是用1个字节的变量来存储4个字节的变量值。

对第4行代码进行强制类型转换，修改为下面的代码：

byte b = (byte) n;

程序的运行结果如图所示。

图2.3 例2-1修改后运行结果

当试图强制把取值范围大的类型转换为取值范围小的类型时，将会引起溢出，从而导致数据丢失。图2.10中运行结果为-128，出现这种现象的原因是，int类型占4个字节，byte类型占1个字节，将int类型变量强制转换为byte类型时，Java会将int类型变量的3个高位字节截断，直接丢弃，变量值发生了改变，如图所示。

图2.4 强制转换过程

变量的作用域

变量的作用域是指它的作用范围，只有在这个范围内，程序代码才能访问它。变量声明在程序中的位置决定了变量的作用域。变量一定会声明在一对大括号中，该大括号所包含的代码区域就是这个变量的作用域，下面通过一个示例来分析变量的作用域。如例2-2所示

例2-2 TestScope.java

1 public class TestScope {

2 public static void main(String[] args) {

3 int x = 100; // 定义变量x

4 {

5 int y = 200; // 定义变量y

6 }

7 System.out.println(y); // 访问变量y

8 }

9 }

程序的运行结果如图所示。

图2.5 例2-2编译报错

图2.12出现了编译错误，提示“找不到符号”。报错的原因在于，定义的变量y超出了作用域。将第7行代码放置在第5行代码之后，再次编译程序不再报错，程序的运行结果如图所示。

图2.6 例2-2运行结果

常量

常量就是一个固定的值，是不能被改变的数据。Java程序中使用的直接量称为常量，是在程序中通过源代码直接给出的值，在程序执行过程中都不会改变，也称最终量。

1.整型常量

整型常量是整数类型的数据，可分为二进制、八进制、十进制和十六进制4种，具体表示如下：

二进制：由数字0和1组成，用0b或0B开头的字面值，如0b110、0B110。

八进制：由数字[0, 7]范围内的整数组成，用0开头的字面值，如0110。

十进制：由数字[0, 9]范围内的整数组成的字面值，如110。

十六进制：由数字[0, 9]和字符[A, F]范围内组成，用0x或0X开头的字面值，如0x12、0XAbA。

2.浮点数常量

浮点数就是实数，包含有小数点，可以用标准小数形式和科学计数法形式两种方式表示，具体表示如下：

标准小数：由整数部分、小数点和小数部分构成，如1.5、2.2。

科学计数法：由一个标准式加上一个以10为底的幂构成，两者间用e或E隔开，如1.2e+6、5E-8。

在Java中，分为float单精度浮点数和double双精度浮点数两种类型，单精度浮点数以f或F结尾，双精度浮点数以d或D结尾。不加后缀会默认为double双精度浮点数。

3.字符常量

字符常量有三种形式，具体表示如下：

用单引号括起来的字符。如’a’、‘0’。

转义字符。如’\\n’、’\\t’、’\\0’。

用Unicode值表示的字符，格式是’\\uXXXX’，其中XXXX代表一个十六进制的整数。如’\\u0000’。

4.字符串常量

字符串常量就是用双引号括起来的字符序列。如"欢迎学习Java"、“A”。

5.布尔常量

布尔常量就是布尔类型的两个值true和false，用于表示真和假。

6.null常量

null常量只有一个值null，表示对象引用为空。

多学一招：转义字符

Java定义了一种特殊的标记来表示特殊字符，这种标记称为转义序列，转义序列由()后面加上一个字符或者一些数字位组成。如\\t表示Tab字符的转义符，\\u000A表示换行符\\n。转义序列中的序列号作为一个整体翻译，而不是分开翻译。一个转义序列被当做一个字符。

常用的转义序列如下：

\\b，退格键，Unicode码为\\u0008。

\\t，Tab键，Unicode码为\\u0009。

\\n，换行符，Unicode码为\\u000A。

\\r，回车符，Unicode码为\\u000D。

反斜杠\\被称为转义字符，它是一个特殊字符。有特殊意义的字符，无法直接表示，需要用转义序列来表示。

‘，单引号字符，Java中单引号表示字符的开始和结束，直接写单引号字符(’)，编译器会匹配前两个是一对，会报错，所以需要使用转义字符’。

“，双引号字符，Java中双引号表示字符串的开始和结束，要显示双引号需要使用转义字符”，如"欢迎学习"Java""。

\\，反斜杠字符，Java中的反斜杠是转义字符，要显示反斜杠，需要使用转义字符\\。

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