☕Java饭要一口一口吃，学Java先来了解清楚数据类型和运算符

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了☕Java饭要一口一口吃，学Java先来了解清楚数据类型和运算符相关的知识，希望对你有一定的参考价值。


【☕Java】🍚饭要一口一口吃，学Java先来了解清楚数据类型和运算符

🍺🍺变量和数据类型

变量，指的是程序运行时可变的量. 相当于开辟一块内存空间来保存一些数据.
类型，则是对变量的种类进行了划分, 不同的类型的变量具有不同的特性.

我们所讨论的 “变量” 主要和我们的 “内存” 这样的硬件设备密切相关

🥢🍚整型变量（敲重点）

基本语法格式
int 变量名 = 初始值;

代码示例:

int num = 10; // 定义一个整型变量
System.out.println(num) ;

注意事项:
1. int 表示变量的类型是一个整型
2. 变量名是变量的标识. 后续都是通过这个名字来使用变量
3. Java 中 = 表示赋值(和数学不一样), 意思是给变量设置一个初始值.
4. 初始化操作是可选的, 但是建议创建变量的时候都显式初始化.
5. 最后不要忘记分号, 否则会编译失败.
6. // 表示注释. 注释作为代码的解释说明部分, 不参与编译运行

在 Java 中, 一个 int 变量占 4 个字节. 和操作系统没有直接关系.

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

4 个字节表示的数据范围是 -2^31 -> 2^31-1 , 也就大概是 -21亿 到 +21亿
使用以下代码查看 Java 中的整型数据范围:（int属于Integer包装类）

System.out.println(Integer.MAX_VALUE);  // int 的最大值
System.out.println(Integer.MIN_VALUE);  // int 的最小值

如果运算的结果超出了 int 的最大范围, 就会出现 溢出 的情况

21亿这样的数字对于当前的大数据时代来说, 是很容易超出的. 针对这种情况, 我们就需要使用 更大范围的数据类型 来表示了.

Java 中提供了 long 类型.

🥢🍚长整型变量

基本语法格式:
long 变量名 = 初始值;

代码示例:

注意事项:
1. 基本语法格式和创建 int 变量基本一致, 只是把类型修改成 long
2. 初始化设定的值为 10L , 表示一个长整型的数字. 10l 也可以.
3. 使用 10 初始化也可以, 10 的类型是 int, 10L 的类型是 long, 使用 10 L 或者 10 l 更好一些.
Java 中 long 类型占 8 个字节. 表示的数据范围 -2^63 -> 2^63-1

🥢🍚双精度浮点型变量

基本语法格式:
double 变量名 = 初始值;

代码示例:

double num = 1.0;
System.out.println(num);

示例代码1：

int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a / b);
// 执行结果
0

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.

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

示例代码2：

double num = 1.1;
System.out.println(num * num);
    
// 执行结果
1.2100000000000002

Java 中的 double 虽然也是 8 个字节, 但是浮点数的内存布局和整数差别很大, 不能单纯的用 2 ^ n 的形式表示数据范围.
Java 的 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.

🥢🍚单精度浮点型变量

基本格式:
float 变量名 = 初始值;

代码示例：

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

注意一个点：

float num = 1.0f;    
System.out.println(num);

这样在C语言里顶多会报个警告，但是在java里，会之间报错不通过
因为java是强类型语言，只要变量与变量类型不匹配，那么一定发会报错

🥢🍚字符类型变量

基本格式:
char 变量名 = 初始值;

代码示例：

char ch = 'A';
char hb = 97; //根据Unicode码，输出字符 a

注意事项:
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.

使用一个字符表示一个汉字:

char ch = '呵'; 
System.out.println(ch)

执行 javac 的时候可能出现以下错误:

Test.java:3: 错误: 未结束的字符文字
char ch = '鍛?'; 
^

此时我们在执行 javac 时加上 -encoding UTF-8 选项即可
javac -encoding UTF-8 Test.java

🥢🍚字节类型变量

注意一个点:
Java定义了若干使用于表达式的类型提升规则：
所有的byte型. short型和char型将被提升到int型(例外: final修饰的short, char变量相加后不会被自动提升。)

基本格式:
byte 变量名 = 初始值;

代码示例：
byte 1个字节——>C里的char 字节类型

byte value = 0; 
System.out.println(value);

注意事项：
1. 字节类型表示的也是整数. 只占一个字节, 表示范围较小 ( -128 -> +127 )
不能这样写

byte value = 130; //130>128,超过了byte的范围
System.out.println(value);

2. 字节类型和字符类型互不相干

🥢🍚短整型变量

基本格式:
short 变量名 = 初始值;

代码示例：

short value = 0; 
System.out.println(value);

注意事项:
1. short 占用 2 个字节, 表示的数据范围是 -32768 -> +32767
2. 这个表示范围比较小, 一般不推荐使用

🥢🍚布尔类型变量

基本语法格式:
boolean 变量名 = 初始值;

代码示例:

boolean value = true; 
System.out.println(value);

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. boolean 类型有些 JVM 的实现是占 1 个字节, 有些是占 1 个比特位, 这个 没有明确规定.

典型错误实例

boolean value = true; 
System.out.println(value + 1);

// 代码编译会出现如下错误
Test.java:4: 错误: 二元运算符 ‘+’ 的操作数类型错误
System.out.println(value + 1);
^
第一个类型: boolean
第二个类型: int
1 个错误

🥢🍚字符串类型变量（敲重点）

把一些字符放到一起就构成了字符串

基本语法格式:
String 变量名 = "初始值";

代码示例:

String name = "zhangsan"; 
System.out.println(name);

注意事项:
1. Java 使用 双引号 + 若干字符 的方式表示字符串字面值.
2. 和上面的类型不同, String 不是基本类型, 而是引用类型.
3. 字符串中的一些特定的不太方便直接表示的字符需要进行转义.
转义字符示例:

// 创建一个字符串 My name is "张三" 
String name = "My name is \\"张三\\"";

转义字符有很多, 其中几个比较常见的如下:

转义字符解释
\\n换行
\\t水平制表符
’单引号
"双引号
\\反斜杠

字符串的 + 操作, 表示字符串拼接:

String a = "hello"; 
String b = "world"; 
String c = a + b; 
System.out.println(c);

还可以用字符串和整数进行拼接:

String str = "result = "; 
int a = 10; 
int b = 20; 
String result = str + a + b; 
System.out.println(result); 
// 执行结果
result = 1020

以上代码说明, 当一个 + 表达式中存在字符串的时候, 都是执行字符串拼接行为.

因此我们可以很方便的使用 System.out.println 同时打印多个字符串或数字

int a = 10; 
int b = 20; 
System.out.println("a = " + a + ",b = " + b)

🥢🍚变量的作用域

也就是该变量能生效的范围, 一般是变量定义所在的代码块 (大括号)

class Test { 
public static void main(String[] args) { 
{ 
int x = 10; 
System.out.println(x); // 编译通过; 
} 
System.out.println(x); // 编译失败, 找不到变量 x. 
} 
}

🥢🍚变量的命名规则

硬性指标:
1. 一个变量名只能包含数字, 字母, 下划线
2. 数字不能开头.
3. 变量名是大小写 敏感 的 即 num 和 Num 是两个不同的变量

注意: 虽然语法上也允许使用中文/美元符($)命名变量, 但是 强烈 不推荐这样做.

软性指标:
1. 变量命名要具有描述性, 见名知意.
2. 变量名不宜使用拼音(但是不绝对).
3. 变量名的词性推荐使用名词.
4. 变量命名推荐 小驼峰命名法, 当一个变量名由多个单词构成的时候, 除了第一个单词之外, 其他单词首字母都大写.

小驼峰命名示例:

int maxValue = 100; 
String studentName = "张三";

🥢🍚常量

上面讨论的都是各种规则的变量, 每种类型的变量也对应着一种相同类型的常量.
常量指的是运行时类型不能发生改变.

常量主要有以下两种体现形式:
1. 字面值常量

10 // int 字面值常量(十进制) 
010 // int 字面值常量(八进制) 由数字 0 开头. 010 也就是十进制的 8 
0x10 // int 字面值常量(十六进制) 由数字 0x 开头. 0x10 也就是十进制的 16 
10L // long 字面值常量. 也可以写作 10l (小写的L) 
1.0 // double 字面值常量. 也可以写作 1.0d 或者 1.0D 
1.5e2 // double 字面值常量. 科学计数法表示. 相当于 1.5 * 10^2 
1.0f // float 字面值常量, 也可以写作 1.0F 
true // boolen 字面值常量, 同样的还有 false 
'a' // char 字面值常量, 单引号中只能有一个字符
"abc" // String 字面值常量, 双引号中可以有多个字符.

2. final 关键字修饰的常量

final int a = 10;
a = 20; // 编译出错. 提示 无法为最终变量a分配值
常量不能在程序运行过程中发生修改.

🥢🍚理解类型转换

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, 会有较严格的校验.

先看以下几个代码场景:

int 和 long/double 相互赋值

int a = 10; 
long b = 20; 
a = b; // 编译出错, 提示可能会损失精度. 
b = a; // 编译通过. 
int a = 10; 
double b = 1.0; 
a = b; // 编译出错, 提示可能会损失精度. 
b = a; // 编译通过.

long 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 long, 但是不能将 long 赋值给 int.
double 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 double, 但是不能将 double 赋值给 int.
结论: 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, 反之则不行.

int 和 boolean 相互赋值

int a = 10; 
boolean b = true; 
b = a; // 编译出错, 提示不兼容的类型
a = b; // 编译出错, 提示不兼容的类型

结论: int 和 boolean 是毫不相干的两种类型, 不能相互赋值.

int字面值常量 给 byte 赋值

byte a = 100; // 编译通过
byte b = 256; // 编译报错, 提示 从int转换到byte可能会有损失

注意: byte 表示的数据范围是 -128 -> +127, 256 已经超过范围, 而 100 还在范围之内.
结论: 使用字面值常量赋值的时候, Java 会自动进行一些检查校验, 判定赋值是否合理.

使用强制类型转换

int a = 0; 
double b = 10.5; 
a = (int)b; 
int a = 10; 
boolean b = false; 
b = (boolean)a; // 编译出错, 提示不兼容的类型.

结论:
使用 (类型) 的方式可以将 double 类型强制转成 int. 但是
1. 强制类型转换可能会导致精度丢失. 如刚才的例子中, 赋值之后, 10.5 就变成 10 了, 小数点后面的部分被忽略.
2. 强制类型转换不是一定能成功, 互不相干的类型之间无法强转.

类型转换小结
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.

🥢🍚理解数值提升

int 和 long 混合运算

int a = 10; 
long b = 20; 
int c = a + b; // 编译出错, 提示将 long 转成 int 会丢失精度
long d = a + b; // 编译通过.

结论: 当 int 和 long 混合运算的时候, int 会提升成 long, 得到的结果仍然是 long 类型, 需要使用 long 类型的变量来接收结果. 如果非要用 int 来接收结果, 就需要使用强制类型转换.

byte 和 byte 的运算

byte a = 10; 
byte b = 20; 
byte c = a + b; 
System.out.println(c); 
// 编译报错
Test.java:5: 错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失
byte c = a + b; 
^

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:
1. 不同类型的数据混合运算, 范围小的会提升成范围大的.
2. 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

🥢🍚int和String之间的相互转换

String类属于引用类，在Java中字符串属于对象，不同于int这种基础数据类型
详细String类后边会专门出一篇博客，现不多做介绍

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);

🍴🍴🍴小结

Java 类型汇总. 前面的内容重点介绍的是基本数据类型

隐式类型转换和类型提升, 是本节的难点.
但是一般更推荐在代码中避免不同类型混用的情况, 来规避类型转换和类型提升的问题.

🍺🍺运算符

🥢🍚算术运算符

  • 基本四则运算符 + - * / %

规则比较简单, 值得注意的是除法:
a) int / int 结果还是 int, 小数需要使用 double 来计算.

int a = 1; 
int b = 2; 
System.out.println(a / b); 
// 结果为 0

b) 0 不能作为除数

int a = 1; 
int b = 0; 
System.out.println(a / b) 
// 运行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero 
 at Test.main(Test.java:5)

c) % 表示取余, 不仅仅可以对 int 求模, 也能对 double 来求模

System.out.println(11.5 % 2.0); 
// 运行结果
1.5
  • 增量赋值运算符 += -= *= /= %=
    这里需要注意一个点：符合运算符在使用时会自动强制类型转换
short a = 10; 
a += 1; // 因为1是整型，混在一起是不能赋值给一个short型的，a=a+1会报错
//a+=1等价于a = （int）（a + 1） 符合运算符可以自动强制转换
System.out.println(a);
  • 自增/自减运算符 ++ –
    我们分析一下上面的代码，如果这是一段c语言的代码，那这个 j 最终的数值就是100了，但是在java里，java编译器每次遇到自增自减的语句时，就会开辟一块新的内存空间来保存，然后再将这个换成变量的值赋给左边的变量，就像下面的代码：

先来看一下j=j++；

temp = j;
j = j + 1;
j = temp;

我们再来看一下，如果换成 j = ++j;流程如下：

temp = j +1;
j = j + 1;
j = temp;

int a = 10; 
int b = ++a; 
System.out.println(b); 
int c = a++; 
System.out.println(c);

结论:（Java里自增自减与C语言不同）
1. 如果不取自增运算的表达式的返回值, 则前置自增和后置自增没有区别.
2. 如果取表达式的返回值, 则前置自增的返回值是自增之后的值, 后置自增的返回值是自增之前的值.
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差异：
Java代码：

public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
a = a++;
System.out.println(a);//输出结果为1
　　}
}

C语言代码：

#include<stdio.h>
void main() {
int a = 1;
a = a++;
printf("%d",a);//输出结果为2
}

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在Java中我们可样解释，后加加运算a先自身加一，然后再将没有运算的值赋给a，最终结果a=1。在c语言中是按照优先级来运算的，后加加优先级低，a先赋值给a自身，然后a再加加，最终结果a=2；

🥢🍚关系运算符

关系运算符主要有六个:

== != < > <= >=

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);

注意: 关系运算符的表达式返回值都是 boolean 类型(true/false).

🥢🍚逻辑运算符（敲重点）

逻辑运算符主要有三个:
&& || !
注意: 逻辑运算符的操作数(操作数往往是关系运算符的结果)和返回值都是 boolean .

  • 逻辑与 &&
    规则: 两个操作数都为 true, 结果为 true, 否则结果为 false.
int a = 10; 
int b = 20; 
int c = 30; 
System.out.println(a < b && b < c);
  • 逻辑或 ||
    规则: 两个操作数都为 false, 结果为 false, 否则结果为 true
int a = 10; 
int b = 20; 
int c = 30; 
System.out.println(a < b || b < c);
  • 逻辑非 !(只能作用到boolean类型的数据上)
    规则: 操作数为 true, 结果为 false; 操作数为 false, 结果为 true(这是个单目运算符, >只有一个操作数).
int a = 10; 
int b = 20; 
System.out.println(!a < b);
  • 短路求值
    && 和 || 遵守短路求值的规则.
System.以上是关于☕Java饭要一口一口吃，学Java先来了解清楚数据类型和运算符的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
 

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