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引言:
数据类型和变量是计算机编程中的基本概念,无论是哪种编程语言,都离不开对数据的处理和存储。在Java编程中,数据类型和变量更是至关重要,它们为我们提供了存储数据的方式和处理数据的方法。数据类型定义了数据的类型和大小,而变量则用来存储这些数据,并且可以在程序执行过程中被赋予不同的值。
本文将深入探讨Java中的数据类型和变量,首先介绍Java的基本数据类型,包括整型、浮点型、字符型和布尔型,以及它们在程序中的应用。然后我们将讨论变量的定义、声明、初始化和赋值操作,以及常量的定义和使用。最后,我们将总结数据类型和变量在Java编程中的重要性,并强调它们对程序设计和开发的重要意义。通过本文的学习,读者将能够更好地理解和运用Java中的数据类型和变量,为自己的编程能力增添新的技能和知识。
Java的基本数据类型:
详细讲解Java中的基本数据类型,包括整型(byte、short、int、long)、浮点型(float、double)、字符型(char)、布尔型(boolean)等。
变量
变量概念
在程序中,除了有始终不变的常量外,有些内容可能会经常改变,比如:人的年龄、身高、成绩分数、数学函数的 计算结果等,对于这些经常改变的内容,在Java程序中,称为变量。而数据类型就是用来定义不同种类变量的。
语法格式
数据类型 变量名 = 初始值;
例如:
int a = 10; // 定义整形变量a,a是变量名也称为标识符,该变量中放置的值为10
double d = 3.14;
char c = 'A';
boolean b = true;
System.Out.println(a);
System.Out.println(d);
System.Out.println(c);
System.Out.println(b);
a = 100; // a是变量,a中的值是可以修改的,注意:= 在java中表示赋值,即将100交给a,a中保存的值就是100
System.Out.println(a);
// 注意:在一行可以定义多个相同类型的变量
int a1 = 10, a2 = 20, a3 = 30;
System.Out.println(a1);
System.Out.println(a2);
System.Out.println(a3);
整形变量
整型变量
// 方式一:在定义时给出初始值 int a = 10; System.Out.println(a); // 方式二:在定义时没有给初始值,但使用前必须设置初值 int b; b = 10; System.Out.println(b); // 使用方式二定义后,在使用前如果没有赋值,则编译期间会报错 int c; System.Out.println(c); c = 100; // int型变量所能表示的范围: System.Out.println(Integer.MIN_VALUE); System.Out.println(Integer.MAX_VALUE); // 注意:在定义int性变量时,所赋值不能超过int的范围 int d = 12345678901234; // 编译时报错,初值超过了int的范围
注意事项:
1. int不论在何种系统下都是4个字节
2. 推荐使用方式一定义,如果没有合适的初始值,可以设置为0 3. 在给变量设置初始值时,值不能超过int的表示范围,否则会导致溢出
4. 变量在使用之前必须要赋初值,否则编译报错
5. int的包装类型为 Integer
长整型变量
int a = 10; long b = 10; // long定义的长整型变量 long c = 10L; // 为了区分int和long类型,一般建议:long类型变量的初始值之后加L或者l long d = 10l; // 一般更加以加大写L,因为小写l与1不好区分 // long型变量所能表示的范围:这个数据范围远超过 int 的表示范围. 足够绝大部分的工程场景使用. System.Out.println(Long.MIN_VALUE); System.Out.println(Long.MAX_VALUE);
注意事项:
1.长整型变量的初始值后加L或者l,推荐加L⒉.长整型不论在那个系统下都占8个字节
3.长整型的表示范围为:-2^63到2^63-1
4.long的包装类型为Long
短整型变量
short a = 10; System.Out.println(a); // short型变量所能表示的范围: System.Out.println(Short.MIN_VALUE); System.Out.println(Short.MAX_VALUE);
注意事项:
1. short在任何系统下都占2个字节
2. short的表示范围为:-32768 ~ 32767
3. 使用时注意不要超过范围(一般使用比较少)
4. short的包装类型为Short
字节型变量
byte b = 10; System.Out.println(b); // byte型变量所能表示的范围: System.Out.println(Byte.MIN_VALUE); System.Out.println(Byte.MAX_VALUE);
注意事项:
1. byte在任何系统下都占1个字节
2. byte的范围是:-128 ~ 127
3. 字节的包装类型为Byte
浮点型变量
双精度浮点型
public class DoubleExample { public static void main(String[] args) { double num1 = 3.14159; double num2 = 2.71828; System.out.println("num1 = " + num1); System.out.println("num2 = " + num2); } }
注意事项:
1. double在任何系统下都占8个字节
2. 浮点数与整数在内存中的存储方式不同,不能单纯使用 的形式来计算
3. double的包装类型为Double
4. double 类型的内存布局遵守 IEEE 754 标准(和C语言一样), 尝试使用有限的内存空间表示可能无限的小数, 势 必会存在一定的精度误差,因此浮点数是个近似值,并不是精确值。
单精度浮点型
float num = 1.0f; // 写作 1.0F 也可以 System.out.println(num);
float的包装类型为Float。
字符型变量
char c1 = 'A'; // 大写字母 char c2 = '1'; // 数字字符 System.out.println(c1); System.out.println(c2); // 注意:java中的字符可以存放整形 char c3 = '帅'; System.out.println(c3);
注意事项:
1. Java 中使用 单引号 + 单个字母 的形式表示字符字面值.
2. 计算机中的字符本质上是一个整数. 在 C 语言中使用 ASCII 表示字符, 而 Java 中使用 Unicode 表示字符. 因此 一个字符占用两个字节, 表示的字符种类更多, 包括中文.
3. char的包装类型为Character
布尔型变量
boolean b = true; System.out.println(b); b = false; System.out.println(b);
注意事项:
1. boolean 类型的变量只有两种取值, true 表示真, false 表示假.
2. Java 的 boolean 类型和 int 不能相互转换, 不存在 1 表示 true, 0 表示 false 这样的用法.
3. boolean的包装类型为Boolean。
boolean value = true;
System.out.println(value + 1);
// 代码编译会出现如下错误
Test.java:4: 错误: 二元运算符 '+' 的操作数类型错误
System.out.println(value + 1);
^
第一个类型: boolean
第二个类型: int
1 个错误
类型转换
Java 作为一个强类型编程语言, 当不同类型之间的变量相互赋值的时候, 会有教严格的校验.
int a = 10;
long b = 100L;
b = a; // 可以通过编译
a = b; // 编译失败
自动类型转换(隐式)
自动类型转换即:代码不需要经过任何处理,在代码编译时,编译器会自动进行处理。特点:数据范围小的转为数 据范围大的时会自动进行。
System.Out.println(1024); // 整型默认情况下是int
System.Out.println(3.14); // 浮点型默认情况下是double
int a = 100;
long b = 10L;
b = a; // a和b都是整形,a的范围小,b的范围大,当将a赋值给b时,编译器会自动将a提升为long类型,然后赋值
a = b; // 编译报错,long的范围比int范围大,会有数据丢失,不安全
float f = 3.14F;
double d = 5.12;
d = f; // 编译器会将f转换为double,然后进行赋值
f = d; // double表示数据范围大,直接将float交给double会有数据丢失,不安全
byte b1 = 100; // 编译通过,100没有超过byte的范围,编译器隐式将100转换为byte
byte b2 = 257; // 编译失败,257超过了byte的数据范围,有数据丢失
强制类型转换(显式)
强制类型转换:当进行操作时,代码需要经过一定的格式处理,不能自动完成。特点:数据范围大的到数据范围小的。
int a = 10; long b = 100L; b = a; // int-->long,数据范围由小到大,隐式转换 a = (int)b; // long-->int, 数据范围由大到小,需要强转,否则编译失败 float f = 3.14F; double d = 5.12; d = f; // float-->double,数据范围由小到大,隐式转换 f = (float)d; // double-->float, 数据范围由大到小,需要强转,否则编译失败 a = d; // 报错,类型不兼容 a = (int)d; // int没有double表示的数据范围大,需要强转,小数点之后全部丢弃 byte b1 = 100; // 100默认为int,没有超过byte范围,隐式转换 byte b2 = (byte)257; // 257默认为int,超过byte范围,需要显示转换,否则报错 boolean flag = true; a = flag; // 编译失败:类型不兼容 flag = a; // 编译失败:类型不兼容
注意事项:
1. 不同数字类型的变量之间赋值, 表示范围更小的类型能隐式转换成范围较大的类型
2. 如果需要把范围大的类型赋值给范围小的, 需要强制类型转换, 但是可能精度丢失
3. 将一个字面值常量进行赋值的时候, Java 会自动针对数字范围进行检查
4. 强制类型转换不一定能成功,不相干的类型不能互相转换
类型提升
不同类型的数据之间相互运算时,数据类型小的会被提升到数据类型大的。
1. int与long之间:int会被提升为long
int a = 10;
long b = 20;
int c = a + b; // 编译出错: a + b==》int + long--> long + long 赋值给int时会丢失数据
long d = a + b; // 编译成功:a + b==>int + long--->long + long 赋值给long
2. byte与byte的运算
byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;
System.out.println(c);
// 编译报错
Test.java:5: 错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失
byte c = a + b;
^
正确的写法:
byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = (byte)(a + b);
System.out.println(c);
【类型提升小结:】
1. 不同类型的数据混合运算, 范围小的会提升成范围大的.
2. 对于 short, byte 这种比 4 个字节小的类型, 会先提升成 4 个字节的 int , 再运算.
字符串类型
在Java中使用String类定义字符串类型,比如:
public static void main(String[] args) {
String s1 = "hello";
String s2 = " world";
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
System.out.println(s1+s2); // s1+s2表示:将s1和s2进行拼接
}
在有些情况下,需要将字符串和整形数字之间进行转换:
1. int 转成 String
int num = 10;
// 方法1
String str1 = num + "";
// 方法2
String str2 = String.valueOf(num);
2. String 转成 int
String str = "100";
int num = Integer.parseInt(str);