2021.4.24 Java基础知识（一）——数据类型方面

一、数据类型

1、变量

用法同C，先定义后使用。定义时需指定变量类型

如果在定义时未指定初始值，则默认为0。

2、基本数据类型

用法仍然同C

• byte、short、int、long
• float、double
• 字符：char
• boolean

内存占用

• byte：1B
• short、char：2B
• int、float：4B
• long、double：8B

整型取值范围

Java整型数都是带符号数

• byte：-128~127
• short：-2^15~2^15-1
• int：-2^31~2^31-1
• long：-2^63~2^63-1

浮点型

• float型浮点数，定义时需要加f后缀；double则不需要；

float f=3.14f;

• float与double都有科学计数法；写法是底数e指数，代表的值为底数*10^指数；指数为负数时，可以直接加-号，而不用加括号；

float f=3.14e10f;
double d=3.14e-123;

boolean

只有true、false两种

Java对boolean类型的存储并没有规定，理论上存储boolean类型只需1b，但是通常JVM内部会把boolean表示为4B整数。

char

char表示单个字符。Java的char类型除了可以表示标准的ASCII外，还可以表示一个Unicode字符（即可以无条件将单个中文文字赋值给某char变量）

char类型使用单引号，字符串是双引号。

3、引用类型

除了以上基本类型的变量，剩下的都是引用类型。最常用的是String——字符串：

String s="hello";

引用类型类似C中的指针，指向某个对象在内存中的地址。

4、常量

定义变量时，加final修饰符，这个变量就成为了常量：

final float PI = 3.14;
int r = 5;
float area = PI * r * r;

根据习惯，常量名全部大写。

5、var关键字

用途：自动识别变量类型，用于代替具体的变量类型前缀。

var i = 5;
var f = 3.14f;
var sb = new StringBuilder();
//以上等价于
int i = 5;
float f = 3.14f;
StringBuilder sb = new StringBuilder();

当然用的时候，还是写清楚为好。

6、变量的作用范围

Java中，多行语句用{}括起来。很多控制语句——判断、循环，都以{}作为它们自身的范围。这些在同一个{}中的语句，称为一个语句块，定义在某个语句块中的语句，其作用范围只能是该语句块。而Python语句块的判断，则是完全以缩进为标准的。

为了保持良好的书写规范，建议在Java中同时使用{}和缩进。

二、运算

1、整型运算

运算符跟C完全相同：

++、--、*、/、%、+、-、<<、>>、&、|、+=、-=、*=、/=

2、浮点运算

浮点运算存在误差，所以判断两浮点数是否相等常常会出现错误的结果。正确的比较方式是判断两个浮点数之差是否小于一个很小的数：

double r = Math.abs( x - y )
if(r < 0.00001){
    //可以认为相等
}
else{
    //不相等的情况
}

3、特殊值

NaN：Not a Number

Infinity：正无穷

-Infinity：负无穷

4、强制类型转换

对浮点数进行强制类型转换，int——直接截取整数部分

5、布尔运算

逻辑运算符

同C——>、>=、<、<=、==、!=、与&&、或||、非!

短路现象：对与&&、或||，如果第一项判断为假（真），则不再判断第二项。

选择运算符 ? :

三、字符和字符串

1、字符编码值

字符类型的内存占用为2B，如果要显示一个字符的Unicode编码，可以将char类型直接赋值给int类型变量就行（此外，也可以用相反的操作，将一个int值赋值给char类型）：

int n1 = 'A'; //A的Unicode编码65
int n2 = '中';//'中'的Unicode编码是20013

char c1='\u0041'//十六进制
char c2='\u4e2d'

2、字符串

1）转义字符——标志\

常用转义字符：

\n——换行

\r——回车

\t——Tab

\u####——Unicode编码字符，后跟十六进制数

2）多行字符串

三个双引号，可以用于表示多行字符串

String s = """
        this is a long string
        however
        they are one not three strings
        """;

3）换行

①直接在字符串最后加\n；

②用多行字符串，且结束标志"""在第二行；

4）不可变特性

字符串具有不可变性——当我们创建、修改了一个String时，变化的只是String对象的指向地址。

例如：

String s = "hello";

s = "world";

①JVM创建字符串"hello"；字符串变量s指向它；

②当我们修改s时，并不是修改s中的值，而是在JVM中额外创建了字符串"world"，然后使s指向它；这意味着，原来的字符串“hello”还在，只是我们无法通过变量s访问它

5）空值：null

一个字符串是空值的两种情况：

①定义时直接赋值为null；

②定义时没有赋值；

String s1 = null ;
String s2 ;

空值与空字符串是不同的；

四、数组

1）定义、初始化

数组的定义和C++中动态数组的定义类似：

//①先定义后初始化
int [] arr = new int [5];
arr = new int [] { 1,2,3,4,5 };

//②定义时进行初始化
//最常用
int [] arr = { 1,2,3,4,5 };

//③如果要创建一个长度未知的数组
//可以先声明，后在初始化时指定
int [] arr;
arr = new int[] { 1,2,3,4,5 };

 

2）特性

• 定义后数组元素自动初始化为默认值，整型是0，浮点型是0.0，布尔型boolean；
• 数组创建之后，大小不可改变
• 索引下标都是从0开始

3）修改指向

Java中的数组依然是浮动的——我们定义的数组变量其实是指向某一连续数据的起始地址，因此它可以随便改变其指向，只不过上一串数据的地址就丢失了（但是数据仍保存在内存中）。

例如：

我们即使先定义了一个大小为5的数组，在我们改变指向为大小为3的数组后，用length属性查看该数组的大小时，数组的长度就变为3了：

public class Test{
    public static void main(String[]args){
        //初始化之后，未赋值之前
        int [] val = new int [5];
        System.out.println(val.length);
        //赋值之后
        val = new int[] { 1,2,3,4,5 };
        System.out.println(val.length);
        //改变指向之后
        val = new int[] {6,7,8};
        System.out.println(val.length);
    }
}

输出结果：

5
5
3

可以看到，由于改变了指向，所以其长度也不为最开始的长度了。

4）字符串数组

字符串数组中保存的并不是字符串本身，而是在内存中额外开辟了存储了字符串的空间，然后将其首地址保存到了字符串数组中。（这一点也同C++）

例如：

String [] str = {
    "abc","123","xyz"
};

同样，修改其中某一项时，并不是修改原来的值，而是新开辟了空间然后第一项指针改指向了它。