初学Java：数据类型与变量

1. 数据类型

数据类型主要分为两类：基本数据类型和引用数据类型

1.1 基本数据类型/内置数据类型

基本数据类型有四类（整型、浮点型、字符型以及布尔型 ）、八种

数据类型	关键字
整数型	byte、short、int、long
小数型	float、double
字符型	char
布尔类型	boolean

1.2 引用数据类型

Sring、数组、接口、类.....

这些类型定义的变量都是存储地址的变量

可移植性：不管你是在多少位操作系统下，这个数据类型所占用的字节数是一定的

【注意】：

• 不论是在16位系统还是32位系统，int都占用4个字节，long都占8个字节
• 整型和浮点型都是*带有符号*的
• 整型默认为int型，浮点型默认为double
• 字符串属于引用类型，该种类型后序介绍

2. 字面常量

常量即程序运行期间，固定不变的量称为常量

• 字面常量的分类：

类型	定义
字符串常量	由" "括起来的，比如“12345”、“hello”、“你好”
整型常量	程序中直接写的数字(注意没有小数点)，比如：100、10003
浮点数常量	程序中直接写的小数，比如：3.14、0.494
字符常量	由单引号''括起来的当个字符，比如：‘A’、‘1’
布尔常量	只有两种true和false
空常量	null

注意：字符串、整型、浮点型、字符型以及布尔型，在Java中都称为数据类型

3. 变量

3.1 变量的概念

对于某些经常改变的内容，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

变量：在程序运行中可以改变的量

3.2 语法格式

数据类型 变量名 = 初始值;

• 在一行可以定义多个相同类型的变量

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int a1 = 10, a2 = 20, a3 = 30;
        System.out.println(a1);
        System.out.println(a2);
        System.out.println(a3);
    }
}
        //Java当中  不允许你使用未初始化的局部变量
        //局部变量：定义在方法内部的变量

3.3 整型变量

3.3.1 整型变量

//在定义时给出初始值
int a = 10;
System.Out.println(a)
    
// 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

Integer aa = 10;
System.out.println(aa);

注意事项：

1. int不论在何种系统下都是4个字节
2. 推荐在定义时给出初始值，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（ Integer其实也是int，不过这个东西有个术语叫做包装类型）

3.3.2 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L
2. 长整型不论在哪个系统下都占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

3.3.3 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

3.3.4 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

当我们给赋值的字面值超过当前数据类型能表示的最大范围后，那么就直接编译报错了

3.4 浮点型变量

3.4.1 双精度浮点型

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

• 在 Java 中, int 除以 int 的值仍然是 int(会直接舍弃小数部分)。如果想得到小数, 需要使用 double 类型计算.
• 在 Java 中，小数是没有精确的数字的！

double num = 1.1;
System.out.println(num * num); // 输出1.21吗？
// 执行结果
1.2100000000000002

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2^n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==。

3.4.2 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
System.out.println(num);

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

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型
char c3 = '牛';
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

3.6 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.（和C语言中有区别）（没有所谓的0是假，非0是真）

3. Java虚拟机规范 JVM 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

4. 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)

在Java中，当参与运算数据类型不一致时，就会进行类型转换

4.1 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 与 long 转换

int a = 100;
long b = 10L;
b = a; 
// a和b都是整型，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 与 double 转换

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

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

4.2 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 与 long 转换

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(可能会丢失4个字节的内容)

• float 与 double 转换

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

int a = 10;
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

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

boolean flag = true;
int a = 10;
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

5. 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

• 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

• byte与byte的运算

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;
System.out.println(c);
//编译报错

分析：虽然 a 和 b 都是相同类型，但是在计算 a + b 时，会将 a、 b先提升为 int 在计算，最后得到 int，但是不能将其赋值给 byte 类型的 c

原因：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

结论：于是低于4个字节的类型在运算时，会先提升为 int 类型，再参与计算

//正确写法
byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = (byte)(a + b);
System.out.println(c)

6. 字符串类型

在Java中使用String类定义字符串类型

String属于引用变量，也就是说这个变量里面存的是地址

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
}

• int 转成 String

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

• String 转成 int

String str = "100";
int num = Integer.parseInt(str);

• 示例

public static void main(String[] args) {
    int a = 10;
    System.out.println("a == " + a);
    //a == 10
    System.out.println(a + " == a");
    //10 == a

    int b = 20;
    System.out.println("a+b == " + a + b);
    //a+b == 1020
    System.out.println(a+b + "== a+b");
    //30== a+b
    
    String str = "123";
	int val = Integer.parseInt(str);
    System.out.println(val+1);
    //124
}