JavaSE——02.初识数据类型&变量-优快云博客

该博客围绕Java基础展开，介绍了字面常量的分类，包括字符串、整形等。阐述了Java的数据类型，分为基本和引用两类。详细讲解了变量概念、语法格式，以及整型、浮点型等不同类型变量的使用、范围和注意事项，还涉及类型转换、提升和字符串类型的相关操作。

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1、字面常量

常量即程序运行期间，固定不变的量称为常量，比如：一个礼拜七天，一年12个月等

public class Demo{
public static void main(String[] args){
System.Out.println("hello world!"); //字符串常量
System.Out.println(100); //整形常量
System.Out.println(3.14); //浮点数常量
System.Out.println('A'); //字符常量
System.Out.println(true); //布尔常量
System.Out.println(false); //布尔常量
}
}

字面常量的分类：
1. 字符串常量：由""括起来的，比如“12345”、“hello”、“你好”。
2. 整形常量：程序中直接写的数字(注意没有小数点)，比如：100、1000
3. 浮点数常量：程序中直接写的小数，比如：3.14、0.49
4. 字符常量：由单引号括起来的当个字符，比如：‘A’、‘1’
5. 布尔常量：只有两种true和false
6. 空常量：null
注意：字符串、整形、浮点型、字符型以及布尔型，在Java中都称为数据类型。

2、数据类型

Java是一种强类型语言，意味着必须为每一个变量声明一种类型

在Java中，数据类型主要分为两类：①基本数据类型 和 ②引用数据类型

①基本数据类型有四类八种：

1.四类：整型、浮点类型、表示Unicode编码的字符单元的char类型和表示真值的boolean类型

2.八种：

数据类型	关键字	内存占用	范围
字节型	byte	1字节	-128 ~ 127
短整型	short	2字节	-32768 ~ 32767
整型	int	4字节	- $2^{31}$ ~ $2^{31}$ -1
长整型	long	8字节	- $2^{63}$ ~ $2^{63}$ -1
单精度浮点数	float	4字节	有效位数为6~7位
双精度浮点数	double	8字节	有效位数为15位
字符型	char	2字节	0 ~ 65535
布尔型	boolean	无明确规定	true 和 false

②引用数据类型

如：String、数组、接口、类 ......等

这些类型定义的变量都是储存地址的变量。

问：什么是字节？

字节是计算机中表示空间大小的基本单位。

计算机使用二进制表示数据，我们认为8个二进制位（bit）为一个字节（Byte）

3、变量

3.1、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。（所谓变量，就是程序运行期间可以改变的量）

而数据类型就是用来定义不同种类变量的。

3.2、语法格式

在Java中，每个变量都有一个类型。在声明变量时，变量的类型位于变量名之前，每个声明以分号结束。

定义变量的语法格式为：

数据类型变量名 = 初始值;

如：

数据类型变量名 = 初始值;
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
//a是变量，a中的值是可以修改的。在Java中， = 表示赋值，即将10交给a，a中保存的值就是10。

int a1 = 10, a2 = 20, a3 = 30;
//这一行可以定义多个相同类型的变量。

注：变量名对大小写敏感，如 hireday 和 hireDay 是两个不同的变量名。

在对两个不同的变量进行命名时，最好不要只存在大小写上的差异。

3.3、整型变量

3.3.1、整型

整型用于表示没有小数部分的数据，它允许有负数。Java提供了4种整型。

类型	存储需求	取值范围
byte	1字节	-128 ~ 127
short	2字节	-32768 ~ 32767
int	4字节	-2 147 483 648 ~ 2 147 483 647（正好超过20亿）（- $2^{31}$ ~ $2^{31}$ -1）
long	8字节	-9 223 372 036 854 775 808 ~ 9 223 372 036 854 775 807 （- $2^{63}$ ~ $2^{63}$ -1）

在通常情况下，int类型最常用。但如果表示星球上居住的人数，就需要用long类型。byte和short类型主要用于特定的应用场合。

3.3.2、整型变量

//方式一：在定义时给出初始值

正确写法:
int a = 10;
System.out.println(a);

错误写法:
int b;
System.out.println(b);

//方式二：在定义时没有给初始值，但使用前必须设置初值

正确写法:
int c;
c = 20;
System.out.println(c);

错误写法:
int d;
System.out.println(d);
d = 30;

//int型变量所能表示的范围
System.out.println(Integer.MIN_VALUE); // 输出int最小值
System.out.println(Integer.MAX_VALUE); // 输出int最大值

注：Integer也是int，只不过术语叫做包装类型。
Integer是int的plus版本，比int的功能更多。

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。

3.3.3、长整型变量

int a = 10;
long b = 20; // long定义的是长整型变量

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。如果不加，则默认为整型。
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); //输出Long最小值

System.Out.println(Long.MAX_VALUE); //输出Long最大值

注意事项：

1. 长整型变量的初始值后加L或者l，推荐加L。
2. 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：- $2^{63}$ ~ $2^{63}$ -1。
4. long的包装类型为Long。

3.3.4、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); // 输出Short的最小值
System.Out.println(Short.MAX_VALUE); // 输出Short的最大值

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 （- $2^{15}$ ~ $2^{15}$ -1）
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

3.3.5、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); // 输出Byte的最小值
System.Out.println(Byte.MAX_VALUE); // 输出Byte的最大值

byte a1 = 100;// 可以

byte a2 = 200;// 报错
// 当赋予的字面值，超过当前数据类型所能表示的最大范围之后（-128 ~ 127），就会直接报错

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（- $2^{7}$ ~ $2^{7}$ -1）
3. 字节的包装类型为Byte

3.4、浮点型变量

3.4.1、浮点类型

浮点类型用于表示有小数部分的数值。在Java中有两种浮点类型。

double表示这种类型的数值精度是float类型的两倍，绝大部分应用程序采用double类型。

float类型的数值有一个后缀F或f（例如：3.14F），没有后缀F的浮点数值（例如：3.14）默认认为double类型。

当然也可以在浮点数值后添加后缀D或d（例如：3.14D）

3.4.2、双精度浮点型

double d = 3.14;
System.Out.println(d);

示例1：

int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a / b);

//在 Java 中, int 除以 int的值仍然是int（会直接舍弃小数部分）。如果想得到 0.5, 需要使用 double 类型计算.

//输出0

示例一改正：

double a = 1.0;
double b = 2.0;
System.out.println(a / b);

// 输出0.5

示例二：

double num = 1.1;
System.out.println(num * num);

// 输出1.21吗？

// 执行结果
1.2100000000000002

//原因：小数是没有精确的数字的

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。

3.4.3、单精度浮点型

float num = 1.0f;

// 写作 1.0F 也可以

//加了f之后，就是float类型的数据，那么就是4个字节

//即定义所有float类型的数据，都要加f，

//如果不加，例如float a = 12.5; 就是8个字节，执行就会报错
System.out.println(num);

注意事项：

float 类型在 Java 中占四个字节, 同样遵守 IEEE 754 标准. 由于表示的数据精度范围较小, 一般在工程上用到浮点数
都优先考虑 double, 不太推荐使用 float. float的包装类型为Float。

3.5、字符型变量

3.5.1、字符型

char类型原本用于表示单个字符。char类型的字面量值要用单引号括起来。

例如'A'，这与"A"不同，"A"表示一个字符A的字符串

3.5.2、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'; // 一个汉字占2个字节
System.out.println(c3);

输出：A

1

帅

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。'A'
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。

3.6、布尔型变量

3.6.1、布尔类型

boolean（布尔）类型有两个值：false和true，用来逻辑判定条件。

整型值与布尔类型之间不能进行相互转换。

3.6.2、布尔型变量

boolean b = true;
System.out.println(b);

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

正确写法：

boolean flg = true;

错误写法：

boolean flg = 1;

// 再Java中，boolean只有2个值，要么是true，要么是false

// 没有所谓的 0是假，非0是真。

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. Java虚拟机规范中，并没有明确规定boolean占几个字节，也没有专门用来处理boolean的字节码指令，在
Oracle公司的虚拟机实现中，boolean占1个字节。
4. boolean的包装类型为Boolean。

3.7、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; //a 是4个字节
long b = 100L; //b 是8个字节
b = a; // 可以通过编译 //（小给大）把4个字节的数据给到8个字节，是可以的
a = b; // 编译失败 //（大给小）把8个字节的数据给到4个字节，是不行的。

//若想通过，则需要强制类型转换

如：a = （int）b ;

在Java中，当参与运算数据类型不一致时，就会进行类型转换。

Java中类型转换主要分为两类：自动类型转换(隐式) 和 强制类型转换(显式)。

3.7.1、自动类型转换（隐式）（一般用于小的类型给大的类型）

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doubleint 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 //（小的给大的）可以
a = b; // 编译报错，long的范围比int范围大，会有数据丢失，不安全 //（大的给小的）不行

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//（小的给大的）可以
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//（大的给小的）不行

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

3.7.2、强制类型转换（显式）（一般用于大的类型给小的类型）

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。

3.8、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; //a是整型，占4个字节
long b = 20;//b是长整型，占8个字节
int c = a + b; // 编译出错: a + b==》int + long--> long + long 赋值给int时会丢失数据

//4个字节加8个字节，会先将4个字节提升为8个字节，再进行相加，加出结果也是8个字节；c是int类型，是4个字节；

//8个字节赋值给4个字节，发生报错
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

错误写法：

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;

//运算符两边的值，如果小于4个字节，会先把他们提升为4个字节，然后再进行运算

//此时a + b 的运算结果，一定是4个字节，结果再放回1个字节的byte类型，则会报错。
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;
^

结论: byte 和 byte 都是相同类型, 但是出现编译报错. 原因是, 虽然 a 和 b 都是 byte, 但是计算 a + b 会先将 a
和 b 都提升成 int, 再进行计算, 得到的结果也是 int, 这是赋给 c, 就会出现上述错误。
由于计算机的 CPU 通常是按照 4 个字节为单位从内存中读写数据. 为了硬件上实现方便, 诸如 byte 和 short
这种低于 4 个字节的类型, 会先提升成 int, 再参与计算。

正确写法：

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。

3.9、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";

//引用类型String定义了引用变量s1，接收字符串"hello"

//引用变量s1中存放着字符'h'的地址
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
}

输出：hello world

//类型 //变量

String str = "hello";

//引用类型String定义了引用变量str，接收字符串"hello" ，引用变量str 中存放着字符串首字母'h'的地址。

//str属于引用变量：即这个变量里边存的是地址。

//Java中定义的字符串：字符串就是双引号""引起来的若干个字符；没有所谓的\0为结尾的说法。

示例：

int a = 10;

System.out.println("a == " + a); //Java中的字符串和其他数据类型进行加号操作时，就是拼接。

输出：a == 10

int b = 20;

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

输出：a + b =30

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

输出：a + b ==1020

//首先 "a + b ==" + a = "a + b == 10"

//然后 "a + b == 10" + b = a + b == 1020

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

输出：30 == a + b

//本质上是从左向右计算，首先计算 a + b = 30

//然后 30+ "== a + b " = 30 == a + b

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（整型转换为字符串类型）

int num = 10;
// 方法1
String str1 = num + "";
// 方法2
String str2 = String.valueOf(num);//String调用valueOf方法，转化num

//把整数num传进去之后，就可以用字符串str2来接收

2. String 转成 int（字符串类型转换为整型）

String str = "100";
int num = Integer.parseInt(str) //Integer 调用 parseInt方法，转化str

//当把字符串str传进去之后，就可以用整数num来接收

System.out.println(str + 1);

输出：101

ParseInt （String s）

//将字符串参数解析为带符号的十进制整数

ParseInt （String s ， int radix）

//将字符串参数解析为第二个参数指定的基数中的符号整数