Java变量与类型详解-优快云博客

1. 变量和类型

变量指的是程序运行时可变的量. 相当于开辟一块内存空间来保存一些数据.
类型则是对变量的种类进行了划分, 不同的类型的变量具有不同的特性. 我们所讨论的 “变量” 主要和我们的 “内存” 这样的硬件设备密切相关.

1.1 整型变量(重点) 基本语法格式

//代码示例:
int num = 10; // 定义一个整型变量
System.out.println(num) ;

注意事项:

int 表示变量的类型是一个整型
变量名是变量的标识. 后续都是通过这个名字来使用变量
Java 中 = 表示赋值(和数学不一样), 意思是给变量设置一个初始值.
初始化操作是可选的, 但是建议创建变量的时候都显式初始化.
最后不要忘记分号, 否则会编译失败.
// 表示注释. 注释作为代码的解释说明部分, 不参与编译运行.
在 Java 中, 一个 int 变量占 4 个字节. 和操作系统没有直接关系,4 个字节表示的数据范围是 -2^31 -> 2^31-1 , 使用以下代码查看 Java 中的整型数据范围:

System.out.println(Integer.MAX_VALUE); // int 的最大值 
System.out.println(Integer.MIN_VALUE); // int 的最小值

1.2 长整型变量

//代码示例:
long num = 10L; // 定义一个长整型变量, 初始值写作 10l 也可以(小写的 L, 不是数字1). 
System.out.println(num) ;

注意事项:

基本语法格式和创建 int 变量基本一致, 只是把类型修改成 long
初始化设定的值为 10L , 表示一个长整型的数字. 10l 也可以.
使用 10 初始化也可以, 10 的类型是 int, 10L 的类型是 long, 使用 10 L 或者 10 l 更好一些.
Java 中 long 类型占 8 个字节. 表示的数据范围 -2^63 -> 2^63-1,使用以下代码查看 Java 中的长整型数据范围:

System.out.println(Long.MAX_VALUE); System.out.println(Long.MIN_VALUE);

1.3 双精度浮点型变量

//代码示例:
double num = 1.0;
System.out.println(num);

//代码1:
double a = 1.0;
double b = 2.0;
System.out.println(a / b);
// 执行结果 0.5

//代码2:
double num = 1.1;
System.out.println(num * num)
// 执行结果 1.2100000000000002

Java 中的 double 虽然也是 8 个字节, 但是浮点数的内存布局和整数差别很大, 不能单纯的用 2 ^ n 的形式表示数据范围.
Java 的 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.

1.4 单精度浮点型变量

//代码示例:
float num = 1.0f; // 写作 1.0F 也可以 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.

1.5 字符类型变量

基本格式:

//代码示例:
char ch = 'A';
//使用一个字符表示一个汉字:
char ch = '呵'; System.out.println(ch);
System.out.println(ch);

注意事项:

Java 中使用单引号 + 单个字母的形式表示字符字面值.
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
使用一个字符表示一个汉字时,执行 javac 的时候可能出现以下错误:

 Test.java:3: 错误: 未结束的字符文字 char ch = '鍛?';
^

此时我们在执行 javac 时加上 -encoding UTF-8 选项即可

javac -encoding UTF-8 Test.java`

1.6 字节类型变量

//代码示例:
 byte value = 0;
System.out.println(value);

注意事项:
1.字节类型表示的也是整数.只占一个字节,表示范围较小(-128 -> +127)
2. 字节类型和字符类型互不相干.

1.7 短整型变量

//代码示例:
 short value = 0;
System.out.println(value);

注意事项:

short 占用 2 个字节, 表示的数据范围是 -32768 -> +32767
这个表示范围比较小, 一般不推荐使用.

1.8 布尔类型变量

//代码示例:
 boolean value = true;
 System.out.println(value);

注意事项:

boolean 类型的变量只有两种取值, true 表示真, false 表示假.
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.
boolean 类型有些 JVM 的实现是占 1 个字节, 有些是占 1 个比特位, 这个没有明确规定.

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`

1.9 字符串类型变量

把一些字符放到一起就构成了字符串

//代码示例:
String name = "zhangsan";
System.out.println(name);

注意事项:

Java 使用双引号 + 若干字符的方式表示字符串字面值.
和上面的类型不同, String 不是基本类型, 而是引用类型(后面重点解释).
字符串中的一些特定的不太方便直接表示的字符需要进行转义.

字符串的 + 操作

1.字符串拼接:

 String a = "hello";
String b = "world";
String c = a + b;

2.字符串和整数进行拼接:

System.out.println(c);
 String str = "result = ";
int a = 10;
int b = 20;
String result = str + a + b;
System.out.println(result);
// 执行结果 result = 1020

以上代码说明, 当一个 + 表达式中存在字符串的时候, 都是执行字符串拼接行为. 因此我们可以很方便的使用System.out.println 同时打印多个字符串或数字

转义字符示例:

 // 创建一个字符串 My name is "张三" 
 String name = "My name is \"张三\"";

转义字符有很多, 其中几个比较常见的如下:

转义字符	解释
\n	换行
\t	水平制表符
\’	单引号
\"	双引号
\\	反斜杠

1.10 变量的作用域

该变量能生效的范围, 一般是变量定义所在的代码块 (大括号)

class Test {
    public static void main(String[] args) {
    	{
			int x = 10;
   			System.out.println(x);// 编译通过;
   		}
		System.out.println(x);// 编译失败, 找不到变量 x
	} 
}

1.11 变量的命名规则

硬性指标:

一个变量名只能包含数字, 字母, 下划线
数字不能开头.
变量名是大小写敏感的. 即 num 和 Num 是两个不同的变量.
虽然语法上也允许使用中文/美元符($)命名变量, 但是强烈不推荐这样做.

软性指标:

变量命名要具有描述性, 见名知意.
变量名不宜使用拼音(但是不绝对).
变量名的词性推荐使用名词.
变量命名推荐 小驼峰命名法, 当一个变量名由多个单词构成的时候, 除了第一个单词之外, 其他单词首字母都大写.

//小驼峰命名示例:
 int maxValue = 100;
String studentName = "张三";

1.12 常量

上面讨论的都是各种规则的变量, 每种类型的变量也对应着一种相同类型的常量. 常量指的是运行时类型不能发生改变.
常量主要有以下两种体现形式:

1. 字面值常量

10 // int 字面值常量(十进制)
010 // int 字面值常量(八进制) 由数字 0 开头. 010 也就是十进制的 8
0x10 // int 字面值常量(十六进制) 由数字 0x 开头. 0x10 也就是十进制的 16 10L // long 字面值常量. 也可以写作 10l (小写的L)
1.0 // double 字面值常量. 也可以写作 1.0d 或者 1.0D
1.5e2 // double 字面值常量. 科学计数法表示. 相当于 1.5 * 10^2
1.0f // float 字面值常量, 也可以写作 1.0F
true // boolen 字面值常量, 同样的还有 false
'a' // char 字面值常量, 单引号中只能有一个字符
"abc" // String 字面值常量, 双引号中可以有多个字符.

final 关键字修饰的常量

final int a = 10;
a = 20; // 编译出错. 提示 无法为最终变量a分配值

常量不能在程序运行过程中发生修改.

1.12 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.
先看以下几个代码场景:

//int 和 long/double 相互赋值
int a = 10;
long b = 20;
a = b; // 编译出错, 提示可能会损失精度. b = a; // 编译通过.
int a = 10;
double b = 1.0;
a = b; // 编译出错, 提示可能会损失精度. b = a; // 编译通过.

long 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 long, 但是不能将long 赋值给 int.
double表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 double, 但是不能将 double 赋值给 int.
结论: 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, 反之则不行.

//int 和 boolean 相互赋值
10 // int 字面值常量(十进制)
010 // int 字面值常量(八进制) 由数字 0 开头. 010 也就是十进制的 8
0x10 // int 字面值常量(十六进制) 由数字 0x 开头. 0x10 也就是十进制的 16 10L // long 字面值常量. 也可以写作 10l (小写的L)
1.0 // double 字面值常量. 也可以写作 1.0d 或者 1.0D
1.5e2 // double 字面值常量. 科学计数法表示. 相当于 1.5 * 10^2
1.0f // float 字面值常量, 也可以写作 1.0F
true // boolen 字面值常量, 同样的还有 false
'a' // char 字面值常量, 单引号中只能有一个字符
"abc" // String 字面值常量, 双引号中可以有多个字符.

结论: int 和 boolean 是毫不相干的两种类型, 不能相互赋值.

//int字面值常量 给 byte 赋值
byte a = 100; // 编译通过
byte b = 256; // 编译报错, 提示 从int转换到byte可能会有损失

注意: byte表示的数据范围是 -128 -> +127, 256已经超过范围, 而100还在范围之内.
结论: 使用字面值常量赋值的时候, Java 会自动进行一些检查校验, 判定赋值是否合理.

使用强制类型转换

int a = 0;
double b = 10.5;
a = (int)b;
int a = 10;
boolean b = false;
b = (boolean)a;// 编译出错, 提示不兼容的类型.

**结论:
使用 (类型) 的方式可以将 double 类型强制转成 int. 但是

强制类型转换可能会导致精度丢失. 如刚才的例子中, 赋值之后, 10.5 就变成 10 了, 小数点后面的部分被忽略.
强制类型转换不是一定能成功, 互不相干的类型之间无法强转.**
小结:
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.
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.
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.

1.13 数值提升

//int 和 long 混合运算
int a = 10;
long b = 20;
int c = a + b; // 编译出错, 提示将 long 转成 int 会丢失精度 long d = a + b; // 编译通过.

结论: 当 int 和 long 混合运算的时候, int 会提升成 long, 得到的结果仍然是 long 类型, 需要使用 long 类型的变量来接收结果. 如果非要用 int 来接收结果, 就需要使用强制类型转换.

//byte 和 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);

**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.
小结:

不同类型的数据混合运算, 范围小的会提升成范围大的.
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.**

1.14 int 和 String 之间的相互转换

//int 转成 String
 int num = 10;
// 方法1
String str1 = num + "";
// 方法2## 标题
String str2 = String.valueOf(num);
//String 转成 int
String str = "100";
int num = Integer.parseInt(str);