数据类型和运算符

Posted 2021-01-26 shamao

摘要：本文主要介绍数据类型和运算符。

数据类型

常量的定义

一块内存中的数据存储空间，里面的数据不可以更改。

变量的定义

一块内存中的数据存储空间，因为里面的数据可以更改，所以称为变量。

变量的分类

局部变量：方法或语句块内部定义的变量，作用域是当前方法或当前语句块，需要在初始化时赋值，存在占内存中。

成员变量：方法外部或类的内部定义的变量，作用域是整个类，有默认值，存在堆内存中。

数据类型的定义

Java语言是一种强类型语言。通俗点说，在Java中存储的数据都是有类型的，而且必须在编译时就确定其类型。

数据类型的分类

基本类型变量：保存原始值，它代表的值就是数值本身。通过值传递进行赋值。

引用类型变量：保存引用值，指向内存空间的地址，代表了某个对象的引用，对象本身存放在这个引用值所表示的地址的位置。通过引用传递进行赋值。

基本数据类型

boolean：

boolean数据类型表示1位的信息，只有true和false两个取值，这种类型只作为一种标志来记录true/false情况。

默认值是false。

char：

char类型是一个单一的16位Unicode字符，单引号括起来的单个字符表达，通常用16进制表示。

最小值是’u0000’（即为0），最大值是’uffff’（即为65,535）。可以当整数来用，它的每一个字符都对应一个数字。

字符常量指用单引号括起来的单个字符，如‘a‘，‘A‘，请特别注意，字符的定界符是单引号，而非双引号。

除了以上所述形式的字符常量值之外，Java还允许使用一种特殊形式的字符常量值，这通常用于表示难以用一般字符来表示的字符，这种特殊形式的字符是以一个“”开头的字符序列，称为转义字符。

Java中的常用转义字符见下图：

byte：

byte数据类型是8位的有符号的以二进制补码表示的整数，占1字节。

最小值是-128（-2^7），最大值是127（2^7-1），默认值是0。

short：

short数据类型是16位的有符号的以二进制补码表示的整数，占2字节。

最小值是-32768（-2^15），最大值是32767（2^15-1），默认值是0。

int：

int数据类型是32位的有符号的以二进制补码表示的整数，占3字节。

最小值是-2,147,483,648（-2^31），最大值是2,147,485,647（2^31-1），默认值是0。

long：

long数据类型是64位的有符号的以二进制补码表示的整数，占4字节。

最小值是-9,223,372,036,854,775,808（-2^63），最大值是9,223,372,036,854,775,807（2^63-1），默认值是0L。

float：

float数据类型是32位的单精度的符合IEEE 754标准的浮点数，占4字节。

默认值是0.0F。

double：

double数据类型是64位的双精度的符合IEEE 754标准的浮点数，占8字节。

默认值是0.0D，浮点数的默认类型为double类型。

数据类型转换

字符型、整形、浮点型的数据在混合运算中相互转换，遵循以下规则：

◆　boolean类型不可以转换为其他的数据类型。

◆　容量小的类型自动转换为容量大的类型，顺序为：

byte/short/char→int→long→float→double

byte/short/char之间不会相互转换，他们在计算时会首先转为int类型。

◆　容量大的数据类型转为容量小的数据类型时，要加上强制转换符，但可能造成精度降低或溢出。

◆　有多种类型的数据类型混合运算时，首先自动将所有的数据转换成容量最大的数据类型，然后在进行计算。

运算符

Java语言支持如下运算符：

◆　算术运算符：++，--，+，-，*，/，%。

◆　赋值运算符：=，+=，-=，*=，/=，%=。

◆　关系运算符：>，<，>=，<=，==，!=。

◆　逻辑运算符：&，|，!，^，&&，||。

◆　条件运算符：? :。

◆　位运算符：&，|，~，^，>>，<<，>>>。

算术运算符

算术运算符主要用于进行基本的算术运算，如加法、减法、乘法、除法等。

单目运算符：+（取正），-（取负），++（自增），--（自减）。

双目运算符：+（相加），-（相减），*（相乘），/（相除），%（取余或者取模）。

关于++和--：

只能用来操作变量，不能用来操作数值或者常量。

自增（++）或自减（--）在变量后面，会先赋值，然后再计算：

1 public static void main(String [] args) {
2     int a = 0;
3     int b = a++;
4     System.out.println("a = " + a);
5     System.out.println("b = " + b);
6 }

结果为：

1 a = 1
2 b = 0

自增（++）或自减（--）在变量前面，会先计算，然后再赋值：

1 public static void main(String [] args) {
2     int a = 0;
3     int b = ++a;
4     System.out.println("a = " + a);
5     System.out.println("b = " + b);
6 }

结果为：

1 a = 1
2 b = 1

赋值运算符

赋值运算符是指为变量或常量指定数值的符号，如可以使用“=”将右边的表达式结果赋给左边的操作数。

主要有：=，+=，-=，*=，/=，%=。

其中，

 a += b; 等价于 a = a + b; ，

 a -= b; 等价于 a = a - b; ，

 a *= b; 等价于 a = a * b; ，

 a /= b; 等价于 a = a / b; ，

 a %= b; 等价于 a = a % b; 。

关系运算符

比较运算符用于判断两个数据的大小，如大于、等于、不等于，比较的结果是一个布尔值。

注意：

>、<、>=、<=只支持左右两边操作数是数值类型。

==、!=两边的操作数既可以是数值类型，也可以是引用类型。

比较equals和==的区别：

值类型的变量存储在内存中的堆栈（简称栈），引用类型的变量在栈中仅仅是存储变量的地址，而其本身则存储在堆中。

==操作比较的是两个变量的值是否相等，对于引用型表示的是变量存储的地址是否相同，即栈中的内容是否相同。

equals操作判断是否为一个对象的引用，即堆中的内容是否相同。

==比较的是地址，而equals比较的是内容，显然，当equals为true时，==不一定为true。

逻辑运算符

逻辑运算符主要用于进行逻辑运算。

与（&）：只有当两边都为真，结果才为真，如果有一边为假，结果为假。

或（|）：如果有一边为真，结果为真，只有当两边都为假，结果才为假。

非（!）：当右边为假，结果为真，当右边为真，结果为假。

异或（^）：当两边真假不一致即一边为真一边为假，结果才为真，两边同为真或两边同为假，结果均为假。

短路与（&&）：当左边为假，则不再判断右边，直接得出结果为假。

短路或（||）：当左边为真，则不再判断右边，直接得出结果为真。

条件运算符

条件运算符（? :）也称为“三元运算符”。

语法形式：布尔表达式 ? 表达式1 : 表达式2;

运算过程：如果布尔表达式的值为真，则返回表达式1的值，如果布尔表达式的值为假，则返回表达式2的值。

位运算符

主要有位与（&），位或（|），位非（~），位异或（^），右移（>>），左移（<<），0符号位填充的右移（>>>）。

位运算是以二进制位为单位进行的运算，其操作数和运算结果都是整型值。

位运算与逻辑运算的相应操作的真值表完全相同，其差别只是位运算操作的操作数和运算结果都是二进制整数，而逻辑运算相应操作的操作数和运算结果都是逻辑值布尔型。

右移（>>）是将一个二进制数按指定移动的位数向右移位，移掉的被丢弃，左边移进的部分或者补0（当该数为正时），或者补1（当该数为负时）。

左移（<<）是将一个二进制数按指定移动的位数向左移位，移掉的被丢弃，右边移进的部分或者补0（当该数为正时），或者补1（当该数为负时）。

将一个数左移会使该值乘以2的幂。

将一个数右移会使该值除以2的幂。

无符号右移（>>>）永远不会产生负号，因为其符号位总是被补零。不论被移动数是正数还是负数，左边移进的部分一律补0。