第二章 变量和数据类型

1.变量

1.1 变量的基本概念

  • 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，由于该存储单元中的数据内容可以发生改变，因此得名为"变量"。

  • 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。

1.2 变量的声明方式

  • 数据类型变量名= 初始值;
  • 其中=初始值可以省略，但;不可以省略
/*
    编程实现变量的声明和使用
 */
public class VarTest {
	
	public static void main(String[] args) {
	
		// 1.声明一个变量并初始化   数据类型 变量名 = 初始值;
        int age = 18;
		// 2.打印变量的数值   + 字符串连接符  用于将两边的内容拼接/连接起来结果还是字符串
		System.out.println("age = " + age); // age = 18
		
		System.out.println("-----------------------------------------------------");
		// 3.使用变量的注意事项
		// 3.1 使用变量之前需要声明
		// System.out.println("name = " + name); // 错误: 找不到符号 
		// 3.2 使用变量之前需要初始化
		//String name;
		//System.out.println("name = " + name); // 错误: 可能尚未初始化变量name
		String name = "奇点";
		System.out.println("name = " + name); // name = 奇点
		// 3.3 变量不能重复声明
		//int age = 17; // 错误: 已在方法 main(String[])中定义/声明了变量 age
		int aGe = 17;
		int fjakjf3fjdlakjfa7987jfkdajlkf2427897fdjafjalkl89809fdjafjlj = 10;
		int 年龄 = 16;
	}
}

1.3 变量的注意事项

  • 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。

1.4 标识符的命名法则（笔试）

  • 由数字、字母、下划线以及$等组成，其中数字不能开头（后面讲到）。

  • 不能使用Java语言的关键字，所谓关键字就是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。

  • 标识符可以给类/变量/属性/方法/包起名字。

1.5 案例题目

  • 提示用户从键盘输入自己的姓名和年龄信息并打印出来。
/*
   编程实现变量的输入输出
 */

// 导入java目录中util目录的Scanner类
import java.util.Scanner; 
 
public class VarIOTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		// 1.声明两个变量用于记录姓名和年龄信息
		//String name;
		//int age;
		
		// 2.提示用户从键盘输入姓名和年龄信息并放入到变量中   变量随使用随声明
		System.out.println("请输入您的姓名和年龄信息：");
		// 创建一个扫描器来扫描键盘输入的内容  System.in代表键盘输入
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		// 通过扫描器读取一个字符串数据放入变量name中
		String name = sc.next();
		// 通过扫描器读取一个整数数据放入变量age中
		int age = sc.nextInt();
		
		// 3.打印变量的数值     尽可能减少重复的代码
		//System.out.println("name = " + name);
		//System.out.println("age = " + age);
		System.out.println("name = " + name + ", age = " + age);
	}
}

1.6 官方库的使用

  • JDK中带有大量的API类, 是有Java系统带来的工具库, 这些工具数以万计! 是Java官方程序员的技术积累。
  • 使用这些类可以大大简化编程, 提高开发效率。
  • 具体的API类功能, 可以参阅Java的参考手册。

2.数据类型

2.1 数据类型的分类

在Java语言中数据类型主要分为两大类：

  • （1）基本数据类型（记住）

​ byte、short、int、long、float、double、boolean、char

  • （2）引用数据类型（了解）

    ​ 数组、类、接口、枚举、标注

2.2 常用的进制

  • 在日常生活中采用十进制进行数据的描述，逢十进一，十进制权重是：100、101、10^2、...

  • 在计算机的底层采用0和1组成的二进制序列进行数据的描述，逢二进一，二进制的权重是20、21、2^2、...

  • 二进制中的最高位（最左边）用于代表符号位，若该位是0则表示非负数，若该位是1则表示负数。

  • 八进制和十六进制其实都是二进制的简写。

2.3 进制之间的转换

  • 正十进制转换为二进制的方式

    a.除2取余法，使用十进制整数不断地除以2取出余数，直到商为0时将余数逆序排序。

    b.拆分法，将十进制整数拆分为若干个二进制权重的和，有该权重下面写1，否则写0。

  • 正二进制转换为十进制的方式

    a.加权法，使用二进制中的每个数字乘以当前位的权重再累加起来。

  • 负十进制转换为二进制的方式

    a.先将十进制的绝对值转换为二进制，然后进行按位取反再加1。

  • 负数的需要补码：按位取反，再加1 。

  • 负二进制转换为十进制的方式

    a.先减1再按位取反，合并为十进制整数后添加负号。

2.4 单个字节表示的整数范围(重中之重)

  • 在计算机中单个字节表示八位二进制位，其中最高位(最左边)代表符号位，使用0代表非负数，使用1代表负数，具体表示的整数范围如下：
  • 非负数表示范围：0000 0000 ~ 0111 1111 => 0 ~ 127 => 0 ~ 2^7-1
  • 负数表示范围：1000 0000 ~ 1111 1111 => -128 ~ -1 => -2^7 ~ -2^0
  • 单个字节表示的整数范围是：-2^7 ~ 2^7-1，也就是-128 ~ 127.

2.5 整数类型

  • Java语言中描述整数数据的类型有：byte、short、int、long，荐int类型。
  • 其中byte类型在内存空间中占1个字节，表示范围是：-2^7 ~ 2^7-1。
  • 其中short类型在内存空间中占2个字节，表示范围是：-2^15 ~ 2^15-1。
  • 其中int类型在内存空间中占4个字节，表示范围是：-2^31 ~ 2^31-1。
  • 其中long类型在内存空间中占8个字节，表示范围是：-2^63 ~ 2^63-1。
  • 在Java程序中直接写出的整数数据叫做直接量/字面值/常量，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。
/*
    编程实现整数类型的使用
 */
public class IntTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		// 1.声明一个byte类型的变量并初始化
		byte b1 = 25;
		//byte b1 = 250;     // 错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失  250这样直接写出的整数数据叫做直接量/常量/字面值 默认为int类型 
		// 2.打印变量的数值
		System.out.println("b1 = " + b1); // b1 = 25
		
		System.out.println("---------------------------------------------");
		// 3.声明一个short类型的变量并初始化
		short s1 = 250;
		//short s1 = 250250;  // 错误：不兼容的类型：从int转换到short可能会有损失
		System.out.println("s1 = " + s1); // s1 = 250
		
		System.out.println("---------------------------------------------");
		// 4.声明一个int类型的变量并初始化
		int i1 = 250250;
		//int i1 = 2502505006; // 错误: 整数太大   默认为int类型，这个数据自身已经出错，无法表示
		//int i1 = 2502505006L;  // 错误：不兼容的类型：从long转换到int可能会有损失
		System.out.println("i1 = " + i1); // i1 = 250250
		
		System.out.println("---------------------------------------------");
		// 5.声明一个long类型的变量并初始化，若描述比long类型还大的数据则使用java.math.BigInteger类型
		long g1 = 2502505006L;
		System.out.println("g1 = " + g1); // g1 = 2502505006
		
		System.out.println("---------------------------------------------");
		// 6.请问下面的代码是否有错误？若有请指出并说明原因
		//int i2 = 25;
		//byte b2 = i2;  // 错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失
		//System.out.println("b2 = " + b2);
		
	}
}

2.6 浮点类型

  • Java语言中用于描述小数数据的类型：float 和double，推荐double类型。
  • 其中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。
  • 其中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。
/*
    编程实现浮点类型的使用
 */
public class DoubleTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		// 1.声明一个float类型的变量并初始化
		//float f1 = 3.1415926;   // 错误: 不兼容的类型: 从double转换到float可能会有损失   小数数据叫做直接量，默认为double类型
		float f1 = 3.1415926f;
		// 2.打印变量的数值
		System.out.println("f1 = " + f1); // f1 = 3.1415925     一般是7位有效数字
		
		System.out.println("---------------------------------------------------------");
		// 3.声明一个double类型的变量并初始化
		double d1 = 3.1415926;
		System.out.println("d1 = " + d1); // d1 = 3.1415926     一般是15位有效数字
		
		System.out.println("---------------------------------------------------------");
		// 4.笔试考点
		System.out.println(0.1 + 0.2);  // 0.30000000000000004  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 
	}
}

2.7 布尔类型

  • 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。
/*
    编程实现布尔类型的使用
 */
public class BooleanTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		// 1.声明一个boolean类型的变量并初始化
		boolean b1 = true;
		// 2.打印变量的数值
		System.out.println("b1 = " + b1); // b1 = true
		
		System.out.println("-------------------------------------------");
		// 3.修改变量b1的数值   = 赋值运算符，用于将=右边的数据赋值给=左边的变量，覆盖变量中原来的数值
		b1 = false;
		System.out.println("b1 = " + b1); // b1 = false
		
		System.out.println("-------------------------------------------");
		//b1 = 1; // 错误: 不兼容的类型: int无法转换为boolean
	}
}

2.8 字符类型

  • 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，由于现实生活中很少有数据能够被单个字符描述，因此以后的开发中更多的使用由多个字符串起来组成的字符串，使用String类型加以描述，如：“hello”、“奇点”等。

  • 计算机的底层只识别0和1组成的二进制序列，对于字符'a'这样的图案来说不满足该规则，因此该数据无法直接在计算机中存储，但现实生活中存在这样的图案数据需要计算机存储，为了使得该数据能够存储起来就可以给该数据指定一个编号，然后将编号存储起来即可，该编号就叫做ASCII。

  • 要求掌握的ASCII有：'0' -48 'A' -65 'a' -97 空格-32 换行符-10。

  • Java字符类型采用Unicode字符集编码。Unicode是世界通用的定长字符集，所有的字符都是16位。

  • 要求掌握的转义字符有：\" -" \' -' \\-\ \t -制表符 \n -换行符。

/*
   编程实现字符类型的使用         
 */
public class CharTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		// 1.声明一个char类型的变量并初始化
		char c1 = 'a';
		// 2.打印变量的数值
		System.out.println("c1 = " + c1); // c1 = a   
		System.out.println("对应的编号是：" + (int)c1); // 表示将char类型的c1强制转换为int类型并打印   97 
		
		System.out.println("-------------------------------------------------------------------------");
		// 2.声明一个char类型的变量并初始化
		char c2 = 98;
		System.out.println("c2 = " + c2); // c2 = b   
		System.out.println("对应的编号是：" + (int)c2); // 98
		
		System.out.println("-------------------------------------------------------------------------");
		// 3.使用Unicode字符集来表示一下我的名字   奇点  对应的编号是： \u5947\u70b9
		char c3 = '\u5947';
		char c4 = '\u70b9';
		System.out.println("最终的结果是：" + c3 + c4); // 奇点
		
		System.out.println("-------------------------------------------------------------------------");
		// 4.特殊字符的使用   双引号本身有2个含义：a.字符串的开头和结尾标志    b.双引号自身    \ 转义就是转换原有的含义
		System.out.println("我想过过\"过过过过的生活！");   //  \"  - "
		System.out.println("我想过过\'过过过过的生活！");
		System.out.println("我想过过\\过过过过的生活！");
		System.out.println("我想过过\t过过过过的生活！");
		System.out.println("我想过过\n过过过过的生活！");
	}
}

2.9 基本数据类型之间的转换

  • Java语言中基本数据类型之间的转换方式：自动类型转换和强制类型转换。

  • 其中自动类型转换主要指从小类型到大类型之间的转换。

  • 其中强制类型转换主要指从大类型到小类型之间的转换，语法格式如下：

    目标类型变量名= (目标类型)源类型变量名;

  • 强转有风险，操作需谨慎！

/*
    编程实现基本数据类型之间转换的使用
 */
public class TransformTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		// 1.声明两个变量并初始化
		byte b1 = 10;
		short s1 = 20;
		// 2.打印变量的数值
		System.out.println("b1 = " + b1); // b1 = 10
		System.out.println("s1 = " + s1); // s1 = 20
		
		System.out.println("----------------------------------------------");
		// 3.实现自动类型转换的使用
		// 表示将变量b1的数值赋值给变量s1，并覆盖变量s1中原来的数值，相当于从byte类型到short类型的转换，小到大  自动转换
		s1 = b1;
		System.out.println("b1 = " + b1); // b1 = 10
		System.out.println("s1 = " + s1); // s1 = 10
		
		System.out.println("----------------------------------------------");
		// 4.实现强制类型转换的使用
		// 表示将变量s1的数值赋值给变量b1，并覆盖变量b1中原来的数值，相当于从short类型到byte类型的转换，大到小  强制转换
		//b1 = s1;   // 错误: 不兼容的类型: 从short转换到byte可能会有损失
		s1 = 128;    // 故意加该行代码      128:0000 0000 1000 0000  => 1000 0000 => 0111 1111 => 1000 0000 => 128 => -128
		b1 = (byte)s1;
		System.out.println("b1 = " + b1); // b1 = 10   -128 
		System.out.println("s1 = " + s1); // s1 = 10   128
	}
}
posted @ 2023-07-20 18:26  Simon_Sun  阅读(51)  评论(0)    收藏  举报