Java学习笔记_第一阶段_1.2 变量

1.2 变量

变量的介绍

• 变量是程序的基本组成单位

  不论是使用哪种高级程序语言编写程序，变量都是其程序的基本组成单位，比如：

  //变量有三个基本要素(类型+名称+值)
  class Test{
      public static void main(String[] args){
          int a = 1;//定义了一个变量，类型int整型，名称a，值1
          int b = 3;//定义了一个变量，类型int整型，名称b，值3
          b = 89;//把89赋值给b变量
          System.out.println(a);//输出a变量的值
          System.out.println(b);//输出b变量的值
      }
  }
  

• 概念

  变量相当于内存中一个数据存储空间的表示，你可以把变量看做是一个房间的门牌号，通过门牌号我们可以找到房间，二通过变量名可以访问到变量（值）。

• 变量使用的基本步骤

  1. 声明变量

     int a;

  2. 赋值

     a = 60;

  3. 使用System.out.println(a);

  也可以一步到位[int a = 60;通常我们是一步完成]

public class Var{
    public static void main(String[] args){
        int age = 20;
        double score = 88.6;
        char gender = '男';
        String name = "Jack";
    }
}

数据类型

每一种数据都定义了明确的数据类型，在内存中分配了不同大小的内存空间(字节)。

graph LR A(Java数据类型)-->B1(基本数据类型) A-->B2(引用数据类型) B1-->C1(数值型) B1-->C2(字符型,存放单个字符) B1-->C3(布尔型,存放true,false) B2-->C4(类 class) B2-->C5(接口 interface) B2-->C6(数组) C1-->D1(整数类型,存放整数) C1-->D2(浮点/小数类型)

1. java数据类型分卫两大类：基本数值类型，引用类型
2. 基本数据类型有8种，数值型[byte,short,int,long,float,double],char,boolean
3. 引用类型[类，接口，数组]

数据类型		最大值	最小值	默认值
byte	8位、有符号的，以二进制补码表示的整数	2^7-1	-2^7	0
short	16 位、有符号的以二进制补码表示的整数	2^15 - 1	-2^15	0
int	32位、有符号的以二进制补码表示的整数	2^31 - 1	-2^31	0
long	64 位、有符号的以二进制补码表示的整数	2^63 -1	-2^63	0L
float	单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数			0.0f
double	双精度、64 位、符合 IEEE 754 标准的浮点数			0.0d
char	单一的 16 位 Unicode 字符	\uffff（即为 65535）	\u0000（十进制等效值为 0）	'u0000'
String(or any object)				null
boolean	表示一位的信息			false

整型

• 整型的使用细节

  1. Java各整数类型有固定的范围和字段长度，不受具体OS[操作系统]的影响，以保证Java程序的可移植性。

  2. Java的整型常量（具体值）默认为int型，声明long型常量须后加‘l’或‘L’。

  3. Java程序中变量常声明为int型，除非不足以表示大数，才使用long。

  4. bit：计算机中的最小储存单位。

     byte：计算机中基本储存单元。

     1 byte = 8 bit。

浮点数

• 浮点型

  1. 浮点数在机器中存放形式：浮点数 = 符号位 + 指数位 + 尾数位
  2. 尾数部分可能丢失，造成精度损失（小数都是近似值）

• 浮点型使用细节

  1. 与整数类型类似，Java浮点类型也有固定的范围和字段长度，不受具体OS的影响。

  2. Java的浮点型常量默认为double型，声明float型常量，须后加‘f’或‘F’。

  3. 浮点型常量有两种表示形式：

     十进制数表示：如：5.12 512.0f .512 (必须有小数点)

     科学计数法形式：如：5.12e2 [5.12 * 10 ^2] 5.12E-2 [5.12 / 10^2]

  4. 通常情况下，应该是有double型，因为它比float型更精确。

     double num9 = 2.1234567851;

     float num10 = 2.1234567851F;

  5. 浮点数使用陷阱：2.7和8.1/3比较

     public class Var{
         public static void main(String[] args){
             double num1 = 2.7;
             double num2 = 8.1 / 3;
             System.out.println(num1);//输出2.7
             System.out.println(num2);//输出2.6999999999999997
             //错误写法
             if(num1 == num2){
                 System.out.println("相等");
             }
             //应该是以两个数的差值的绝对值，在某个精度范围内判断
             if(Math.abs(num1 - num2) < 0.000001){
                 System.out.println("差值非常小，到我的规定精度，认为相等");
             }
         }
     }
     

     当我们对运算结果是小数的进行相等判断时，要小心！！！

     如果是直接查询得到的小数或者直接赋值，是可以判断相等。

字符类型

• 基本介绍

  字符类型可以表示单个字符，字符类型是char，char是两个字节（可以存放汉字），多个字符我们用字符串String

  public class Var{
      public static void main(String[] args){
          char c1 = 'a';
          char c2 = '\t';
          char c3 = '韩';
          char c4 = 97;
          System.out.println(c1);//输出a
          System.out.println(c2);//输出制表符
          System.out.println(c3);//输出韩
          System.out.println(c4);//输出97表示的字符
      }
  }
  

• 字符类型使用细节

  1. 字符常量是用单引号（''）括起来的单个字符。例如：char c1 = 'a'; char c2 = '中'; char c3 = '9';

  2. Java中还允许使用转义字符'/'来将其后的字符转变为特殊字符型常量。例如：char c3 = '\n'; // \n表示换行符

  3. 在Java中，char的本质是一个整数，在输出时，是unicode码对应的字符。

     http://tool.chinaz.com/Tools/Unicode.aspx

  4. 可以直接给char赋一个整数，然后输出时，会按照对应的unicode字符输出[97]

  5. char类型是可以进行运算的，相当于一个整数，因为它都对应有unicode码。

• 字符类型本质探讨

  1. 字符型 存储到 计算机中，需要将字符对应的码值（整数）找出来，比如'a'

     存储：'a' ==> 码值 97 == > 二进制 ==> 存储

     读取：二进制 ==> 97 ==> 'a' ==> 显示

  2. 字符和码值的对应关系是通过字符编码表决定的（是规定好的）

• 字符编码表

  ASCII： 一个字节表示，一共128个字符，实际上一个字节可以表示256个字符，只用128个

  Unicode：固定大小的编码，使用两个字节来表示字符，字母和汉字统一都是占用两个字节，这样浪费空间

  utf-8：大小可变的编码，字母使用1个字节，汉字使用3个字节

  gbk：可以表示汉字，而且范围广，字母使用1个字节，汉字2个字节

  gb2312：可以表示汉字，gb2312 < gbk

  big5码：繁体中文，台湾，香港

布尔类型

• 基本结束

  1. 布尔类型也叫boolean类型，boolean类型数据只允许取值true和false，无Null

  2. boolean类型只占1个字节

  3. boolean类型适用于逻辑运算，一般用于程序流程控制

     if条件控制语句

     while循环控制语句

     do-while循环控制语句

     for循环控制语句

  public class Var{
      public static void main(String[] args){
          boolean pass = true;
          if (pass) {
              System.out.println("通过考试");
          } else {
              System.out.println("没有通过考试");
          }
      }
  }
  

• 使用细节说明

  不可以0或非0的整数替代false和true，这点和C语言不同

变量基本使用

• 变量使用注意事项
  1. 变量表示内存中的一个存储区域[不同的变量，类型不同，占用的空间大小不同，比如：int 4个字节，double 8个字节]
  2. 该区域有自己的名称[变量名]和类型[数据类型]
  3. 变量必须先声明，后使用，即有顺序
  4. 该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化
  5. 变量在同一个作用域内不能重名
  6. 变量 = 变量名 + 值 + 数据类型。变量三要素

数据类型转换

• 程序中 + 号的使用

  1. 当左右两边都是数值型时，则做加法运算。
  2. 当左右两边有一方为字符串，则做拼接运算。

  System.out.println(100 + 98);//198
  System.out.println("100 "+ 98);//10098
  System.out.println(100 + 3 + "hello");//103hello
  System.out.println("hello" + 100 + 3);//hello1003
  

• 自动类型转换

  1. 介绍：当java程序在进行赋值或者运算时，精度小的类型自动转换为精度大的数据类型

  2. 数据类型按精度（容量）大小排序为（规则）

     字符-->整数-->小数

     graph LR char-->int int-->long long-->float float-->double
     graph LR byte-->short short-->int int-->long long-->float float-->double

     例子：

      public class AutoConvert {
          public static void main(String[] args) {
              int num = 'a';//ok char -> int
              double d1 = 80;//ok int -> double
              System.out.println(num);//97
              System.out.println(d1);//80.0
          }
      }
     

  3. 自动类型转换注意和细节

     1. 有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动将所有数据转换成容量最大的那种数据类型，然后再进行计算

     2. 当我们把精度（容量）大的数据类型赋值给精度（容量）小的数据类型时，就会报错，反之就会进行自动类型转化

     3. （byte，short）和char之间不会相互自动转换

     4. byte，short，char它们三者可以计算，在计算时首先转换为int类型

     5. boolean不参与转换

     6. 自动提升原则：表达式结果

        public class AutoConvert {
            public static void main(String[] args) {
                //1.
                int n1 = 10; //ok
                float d1 = n1 +1.1; //错误 n1 + 1.1 => 结果类型是double
                double d1 = n1 +1.1; //对 n1 + 1.1 => 结果类型是double
                float d1 = n1 +1.1F; //对 n1 + 1.1F => 结果类型是float
                
                //2.
                int n2 = 1.1;//错 double -> int
                
                //3.
                //当把具体数赋给byte时，先判断该数是否在byte范围内，如果是就可以
                byte b1 = 10; //对， -128-127
                int n2 = 1; //n2是int
                byte b2 = n2; //错误， 原因：如果是变量赋值，判断类型
                char c1 = b1; //错误， 原因：byte不能自动转成char
                
                //4.
                byte b2 = 1;
                byte b3 = 2;
                short s1 = 1;
                short s2 = b2 + s1; //错，b2 + s1 -> int
                int s2 = b2 + s1; //对
                byte b4 = b2 + b3; //错，b2 + b3 -> int
                
                //5.
                boolean pass = true;
                int num100 = pass; //错，boolean不参与类型的自动转换
                
                //6.
                byte b4 =1;
                short s3 = 100;
                int num200 = 1;
                double num300 = 1.1;
               	double num500 = b4 + s3 + num200 + num300;
            }
        }
        

• 强制类型转化

  1. 介绍

     自动类型转换的逆过程，将容量大的数据类型转换为容量小的数据类型。使用时需要加上强制转换符()，但可能造成精度降低或溢出，格外要注意。

     public class ForceConvet {
         public static void main(String[] args) {
             int n1 = (int)1.9;
             System.out.println("n1=" + n1);//1 造成精度损失
             
             int n2 = 2000;
             byte b1 = (byte)n2;
             System.out.println("b1=" + b1);//-48 造成数据溢出
         }
     }
     

  2. 强制类型转换细节说明

     1. 当进行数据的大小从 大-->小，就需要使用到强制转换

     2. 强制符号只针对最近的操作数有效，往往会使用小括号提升优先级

        public class ForceConvet {
            public static void main(String[] args) {
                int x = (int)10*3.5+6*1.5;//编辑错误：double-->int
                int y = (int)(10*3.5+6*1.5);// (int)44.0 -> 44
                System.out.println(y);//44
            }
        }
        

     3. char类型可以保存int的常值量，但不能保存int的变量值，需要强转

        public class ForceConvet {
            public static void main(String[] args) {
                char c1 = 100;//ok
                int m =100;//ok
                char c2 = m;//错误
                char c3 = (char)m;//ok
                System.out.println(c3);//100对应的字符，d字符
            }
        }
        

     4. byte和short类型在进行运算时，当做int类型处理

• 基本数据类型和String类型的转换

  1. 介绍

     在程序开发中，我们经常需要将基本数据类型转为String类型，或者将String类型转换为基本数据类型

  2. 基本类型转String类型

     语法：基本类型的值 + ""

     public class StringToBasic {
         public static void main(String[] args) {
             int n1 = 100;
             float f1 = 1.1F;
             double d1 = 4.5;
             boolean b1 = true;
             String s1 = n1 + "";
             String s2 = f1 + "";
             String s3 = d1 + "";
             String s4 = b1 + "";
             System.out.println(s1 + " " + s2 + " " + s3 + " " + s4);
         }
     }
     

  3. String类型转基本数据类型

     语法：通过基本类型的包装类调用parseXX方法即可

     把字符串转成字符char --> 含义是指 取字符串的第一个字符得到

     public class StringToBasic {
         public static void main(String[] args) {
             String s5 = "123";
             int num1 = Integer.parseInt(s5);
             double num2 = Double.parseDouble(s5);
             float num3 = Float.parseFloat(s5);
             long num4 = Long.parseLong(s5);
             byte num5 = Byte.parseByte(s5);
             short num6 = Short,parseShort("s5");
             boolean b = Boolean.parseBoolean("true");
     
             System.out.println(num1);//123
             System.out.println(num2);//123.0
             System.out.println(num3);//123.0
             System.out.println(num4);//123
             System.out.println(num5);//123
             System.out.println(num6);//123
             System.out.println(b);//true
     
             //s5.charAt(0) 得到s5字符串的第一个字符'1'
             System.out.println(s5.charAt(0));
         }
     }
     

  4. 注意事项

     1. 在将String类型转成基本数据类型时，要确保String类型能够转成有效的数据，比如我们可以把"123"，转成一个整数，但是不能把"hello"转成一个整数
     2. 如果格式不正确，就会抛出异常，程序就会终止

     public class StringToBasicDetail {
         public static void main(String[] args) {
             String str = "hello";
             int n1 = Integer.parseInt(str);
             System.out.println(n1);
         }
     }