002 Java 基础 - 变量和数据类型

Mark码道
144 阅读5分钟

1. 变量

  • 当需要在程序中记录单个数据内容时，则声明一个变量即可，而声明变 量的本质就是在内存中申请一个存储单元

  • 由于存放的数据内容大小不一样，导致所需存储单元的大小不一样，在 Java语言中使用数据类型加以描述，为了便于下次访问还需要给该变量指 定一个名字，用于记录该变量对应的存储单元。

1.1 变量的声明方式

  • 数据类型 变量名 = 初始值;

    • 初始值可以省略不写。

  • 注意点

    • Java是强类型语言，变量在使用前必须声明来指明其数据类型。
    • 变量在使用之前必须初始化。
    • 变量不能重复声明
package task01.day02;

public class C01Var {

    public static void main(String[] args) {

        // 1.声明变量并初始化
        int age = 18;
        // + 用于并接字符串
        System.out.println("age = " + age);

        // 2. 注意点
        // 变量必须声明才能使用
//        System.out.println(height); // java: 找不到符号

        // 变量必须赋值才能使用
        int height;
//        System.out.println(height); // 可能尚未初始化变量height

        height = 180;
        System.out.println("height = " + height);

        // 变量的值可以变化
        height = 175;
        System.out.println("height = " + height);

        // 变量不能重复声明
//        int height = 163; // 已在方法 main(java.lang.String[])中定义了变量 height

        // 变量区分大小写
        int aGe = 120;
        System.out.println("aGe = " + aGe);
    }
}

2. 标示符

  • 由数字、字母、下划线以及$等组成，其中数字不能开头

  • 不能使用java的关键字和保留字

    • 关键字就是Java语言用于表示特殊含义 的单词。

  • 区分大小写，长度没有限制但不宜过长。

  • 尽量做到见名知意，支持中文但不推荐使用

3. 练习

  • 输入和输出
package task01.day02;

import java.util.Scanner;

public class C02Input {

    public static void main(String[] args) {

        // 提示用户从键盘输入自己的姓名和年龄信息并打印出来。
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.println("请输入姓名: ");
        String name = scanner.next();

        System.out.println("请输入年龄: ");
        int age = scanner.nextInt();

        System.out.println("姓名: " + name + ", 年龄: " + age);

        scanner.close();

    }
}

4. 进制

4.1 进制

  • 十进制，逢十进一

    • 123=100+20+3=1×102+2×101+3×100123 = 100 + 20 + 3 = 1 \times 10^2 + 2 \times 10^1 + 3 \times 10^0

  • 二进制

    • 计算机使用的是二进制，用0和1表示，也就是逢二进一。
      • 0b1001=1×23+0×22+0×21+1×20=8+1=90b1001 = 1 \times 2^3 + 0 \times 2^2 + 0 \times 2^1 + 1 \times 2^0 = 8 + 1 = 9

  • 八进制

    • 逢八进一，用 0~ 7 表示数据 。
    • 每三位二进制合成一位八进制

  • 十六进制

    • 使用数字0 ~ 9及英文字母A ~ F表示，逢十六进一
    • 每四位二进制转换一个十六进制

4.2 十进制转换为十进制

  • 不断除2取余数的倒序
    • 我们通过除以 2 取余的方法将 10 转换为二进制。以下是竖式计算过程：
010÷2=5 商余 005÷2=2 商余 102÷2=1 商余 001÷2=0 商余 1\begin{array}{r} \phantom{0} 10 \div 2 = 5 \, \text{商} \quad \text{余} \, 0 \\ \phantom{0} 5 \div 2 = 2 \, \text{商} \quad \text{余} \, 1 \\ \phantom{0} 2 \div 2 = 1 \, \text{商} \quad \text{余} \, 0 \\ \phantom{0} 1 \div 2 = 0 \, \text{商} \quad \text{余} \, 1 \\ \end{array}
  • 将余数从下到上排列，得到 10 的二进制表示为：
    1010

4.3 负数的二进制

  • 先求绝对值的二进制

  • 逐位取反

  • 再加1

    • -10 的二进制表示过程
        1. 首先，求 10 的二进制表示： 通过除 2 取余法，计算 10 的二进制表示：
        010÷2=5余 005÷2=2余 102÷2=1余 001÷2=0余 1\begin{array}{r} \phantom{0}10 \div 2 = 5 \quad \text{余} \, 0 \\ \phantom{0}5 \div 2 = 2 \quad \text{余} \, 1 \\ \phantom{0}2 \div 2 = 1 \quad \text{余} \, 0 \\ \phantom{0}1 \div 2 = 0 \quad \text{余} \, 1 \\ \end{array}
        • 余数从下到上排列，得到 10 的二进制表示为 1010
        1. 计算 -10 的二进制表示（补码）： 假设我们使用 8 位二进制表示：
        • 10 的二进制表示：00001010
        • 反码（取反）：11110101
        • 补码（反码 + 1）：11110110

      • 3.-10 的二进制表示为： 11110110

5. 数据类型

5.1 分类

  • 在Java语言中数据类型主要分为两大类：
    • （1）基本数据类型 （8个）
      • byte、short、int、long、float、double、boolean、char
    • （2）引用数据类型
      • 数组、类、接口、枚举、标注

5.2 整数类型 4个

  • byte、short、int、long

  • byte类型在内存空间中占1个字节，表示范围是：−27到27−1-2^7 到 2^7 - 1.

  • short类型在内存空间中占2个字节，表示范围是：−215到215−1-2^{15} 到 2^{15} - 1.

  • int类型在内存空间中占4个字节，表示范围是：：−231到231−1-2^{31} 到 2^{31} - 1

  • long类型在内存空间中占8个字节，表示范围是：：−263到263−1-2^{63} 到 2^{63} - 1.

  • 默认为int类型。若希望表达更大的直接量，则在直接量的后面加上l或者L，推荐L

package task01.day02;

public class C03Integer {

   public static void main(String[] args) {

       // byte - c语言中的 char
       byte b = -128;
       System.out.println("b = " + b);

       // short
       short s = 32767;
       System.out.println("s = " + s);

       // int
       int i = 65550;
       System.out.println("i = " + i);

       // long
       long l = 25025025000L;
       System.out.print("l = " + l);

       // int num = 255;
       // byte b2 = num; // 编译错误

   }
}

5.3 浮点类型 2个

  • Java语言中用于描述小数数据的类型：float 和 double，推荐double类型

    • float类型在内存空间占4个字节，叫做单精度浮点数，可以表示7位
      • 有效数字，范围：-3.403E38~3.403E38。
    • double类型在内存空间占8个字节，叫做双精度浮点数，可以表示15位有效数字，范围：-1.798E308~1.798E308。

  • Java程序中直接写出的小数数据叫做直接量，默认为double类型，若希望 表达float类型的直接量，则需要在直接量的后面加上f或者F.

package task01.day02;

public class C04Double {
    public static void main(String[] args) {

        // 浮点有 float double ，默认double
        float pi = 3.14159265F;
        System.out.println("pi = " + pi); // 7位小数

        // double
        double d = 1.7320000000000000000000000000000002;
        System.out.println("d = " + d); // 15位小数

        //  运算时可能会有误差，若希望实现精确运算则借助java.math.BigDecimal类型
        System.out.println(0.1 + 0.2);
    }
}

5.4 布尔类型 1个

  • Java语言中用于描述真假信息类型有：boolean，数值只有：true 和 false。

  • 布尔类型在内存空间中所占大小没有明确的规定，可以认为是1个字节。

  • JAVA中没有非零即真的概念

package task01.day02;

public class C05Bool {
    public static void main(String[] args) {
        // 只有两个值， true false
        boolean b = true;
        System.out.println("b = " + b);

        b = false;
        System.out.println("b = " + b);

        // 不存在非零即真
        // b = 100;
    }
}

5.5 字符类型 1个

  • Java语言中用于描述单个字符的数据类型：char类型。如：'a'、'中'等。

  • 其中char类型在内存空间中占2个字节并且没有符号位，表示的范围是：0 ~ 65535

    • 类似于C/C++中的unsigned short

  • 常用的字符ASCII码 ：'0' - 48 'A' - 65 'a' - 97 空格 - 32 换行符 - 10

  • 常用的转义字符 ：

    • " - "
    • ' - '
    • \ - \
    • \t - 制表符
    • \n - 换行
package task01.day02;

public class C06Char {
    public static void main(String[] args) {
        char ch = 'A';
        System.out.println("ch = " + ch);

        ch = 98;
        System.out.println("ch = " + ch);

        ch = '\u5397';
        System.out.println("ch = " + ch);

        ch = '好';
        System.out.println("ch = " + ch);

        // 转义字符
        System.out.println("abc"def\thello\nH\F");
    }
}

6. 类型转换

  • Java的类型转换两两种

    • 自动类型转换（隐式转换）和强制类型转换

  • java虽然算强类型的语言，但不像Swift哪样绝对不允许隐式转换的语言，它还有有隐式转换的

    • 自动类型转换主要指从小类型到大类型之间的转换

2024-12-19_165135.png

  • 强制类型转换
    • 目标类型 变量名 = (目标类型)源类型变量名;
    • 注意强制类型转换是有风险的，可能造成数据的丢失

类型转换并不会改变原数据，只是创造了一个临时数据

package task01.day02;

public class C07Cast {

    public static void main(String[] args) {
        // 隐式类型转换
        byte b = 100;
        short s = 200;

        // byte -> short
        s = b;
        // b = s; // 不可以
        int i = b;
        i = s;

        char ch = 0;
        //  ch = s; // 不可以
        //  s = ch; // 不可以

        long l = i;

        // i = l; // 不可以

        float f = l; // 可以
        // l = f; // 不可以

        double d = f;
        //  f = d; // 不可以

        // 强制类型转换 (int)目标 C语言风格

        int i2 = 128;
        byte b2 = (byte)i2;
        System.out.println("b2 = " + b2); // -128

        // 注意：类型转换并不会改变原数据，只是创造了一个临时数据
        System.out.println("i2 = " + i2); // 128
    }
}
avatar
文章
阅读
粉丝