【数据类型转换、运算符、方法入门】

于 2019-12-03 16:57:25 发布
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这篇博客详细介绍了Java中的数据类型转换，包括自动转换和强制转换的规则，强调了强转的风险。同时，讲解了算数、赋值、比较、逻辑和三元运算符的使用，并探讨了ASCII编码表。此外，还介绍了方法的基本概念和调用，以及JShell脚本工具的使用。

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day02 【数据类型转换、运算符、方法入门】

今日内容

  • 数据类型转换
  • 算数运算符
  • 比较运算符
  • 逻辑运算符
  • 三元运算符
  • 简单方法定义和调用

教学目标

  • 理解数据类型的自动转换 【小转大】
  • 理解数据类型的强制转换 【大转小 （转换的类型）】
  • 了解ASCII编码表【128个字符和数字的对应表 0–48 a–97 A–65 】
  • 理解int类型和char类型的运算原理(char的提升为int类型)
  • 理解运算符++ --的运算方式( 独立 混合)
    • 在变量前【先算后用】
    • 在变量后【先用后算】
  • 理解 + 符号在字符串中的作用(拼接 连接) （String）
  • 理解比较运算符
  • 理解逻辑运算符
  • 掌握三元运算符的格式和计算结果 数据类型 变量名 = 布尔表达式 ? 真值:假值 ; double i= 1>2? 1:2;
  • 了解方法的概念
  • 掌握无返回值无参数方法的定义格式 public static void 方法名 （）{ 逻辑代码}
  • 了解方法定义的注意事项 类中方法外 方法不能嵌套

第一章 数据类型转换（TypeCast）

变量定义赋值的时候, 值得在取值范围之内. 如果超出了接收类型的范围, 需要强转

1.1 自动转换 （隐式转换）

1）自动转换概念

代码执行过程中取值范围小的类型自动转换为取值范围大的类型 。

不同分类的数据类型,不能够论字节大小.

阅读如下代码，说出每个打印语句的打印的值。

System.out.println(1);//默认是一个整型int
System.out.println(1.0);//打印的是double类型

int i1=1; // 左边变量的类型和右边数值的类型是没有问题的。
double d1=1.0;// 左边变量的类型和右边数值的类型是没有问题的。
//把一个int类型的数据赋值给double类型，会有问题么？

double d2= 1;
System.out.println(d2);

进行编译 和 运行 没有问题 ,第8行输出的数据并非 1而是1.0。

运行的过程中，int类型的数据自动转化为double类型的数据了。也就是类型的自动转化（隐式转换）

2）转换规则

范围小的类型向范围大的类型转换，但是注意**byte、short、char 运算过程中直接转换为int** 。

byte、short、char  <  int  <  long  <  float  <  double

练习：代码实践证明**byte、short、char 运算时直接提升为int** 。

byte b1=1;
byte b2=1;
byte b3=b1+b2; //会报错么？会的话要怎么写？
System.out.println(b3);

short s1=1;
short s2=1;
short s3=s1+s2;//会报错么？会的话要怎么写？
System.out.println(s3);

char c1=1;
char c2=1;
char c3=c1+c2;//会报错么？会的话要怎么写？
System.out.println(c3);

1.2 强制转换

我们在上面已经知道了，当int类型的数据赋值给double类型的数据是完全没有问题的。但是现在我们反着干，我们要把double类型的数据赋值给int类型的变量，会发生什么事情呢？做个试验瞧瞧

int i1=2.0;
System.out.printl(i1);

报错！！编译失败了！！

int i1=2.0;  // 错误: 不兼容的类型: 从double转换到int可能会有损失

道理很好理解，int数据类型的取值范围小 其类型 容纳不下double类型数据；

一定要这么干！！！！怎么办呢？！！只有通过强制类型转换，将double类型强制转换成int类型才能赋值。

int i1=(int)2.2;
System.out.printl(i1);

完美输出了数据，但是后面的小数是没有了！！

1）强制转化的概念

概念理解：取值范围大的类型强制转换成取值范围小的类型。

转换格式：

int i1 = (int) 1.0;
数据类型 变量名 = （数据类型）被转数据值；

与自动转换的区别，自动转换时是Java自动执行的不需要我们参与，而强制转换需要我们自己手动执行。

2）转换原理图解

我们再做一个实验说明下转换的原理。

我们知道byte占有一个字节，取值范围是 [-128,127],我定义一个byte类型的变量，赋值一个在它范围之外的一个数，比如257。来看精彩效果！！

因为超出了byte范围之外，所以要强转。那么计算结果是什么呢？

byte b1=(byte)257;
System.out.println(b1);

通过编译运行，我们可以得到的一个结果是 1，那么怎么来的呢？看下图

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-K8M4Hjh1-1575363436853)(img/1526549972053.png)]

3）强转有风险，操作需谨慎！！！

  • 精度损失：浮点转成整数，直接取消小数点，可能造成数据损失精度。
  • 数据溢出：int 强制转成byte 砍掉3个字节，可能造成数据丢失。
int i=(int)3.9;// i=3	小数点去掉了，精度损失
byte b=(byte)257;// b=1 只拿到一个字节的数据，其余三个字节丢失（数据溢出）

1.3 ASCII编码表

在计算机的内部都是二进制的0、1数据，如何让计算机可以直接识别人类文字的问题呢？就产生出了编码表的概念。

编码表 就是将人类的字符和一个十进制数进行对应起来组成一张表格。表中每个文字都对应了一个数值，如下：

字符数值
048
957
A65
Z90
a97
z122

将所有的英文字母，数字，符号都和数字进行了对应**，因此产生了世界上第一张编码表**ASCII
（American Standard Code for Information Interchange 美国标准信息交换码）。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zYVYKoT5-1575363436854)(assets/ASCII编码表.png)]

UTF-8

char c = ‘a’;

在编码中每个字符都对应了一个数值。如果要进行数值运算，字符是可以代表其对应的数值的。比如

char 2个字节 的范围 [0,65535] 216 =65536

char c= ‘0’

对于一个字符: 人认识的字符， 计算机认识的数字

‘a’ - 97

char转int：char类型转换为int类型进行计算。

int i1='A'; //类型的自动提升
System.out.println(i1);//打印出结果数值：65
System.out.println('A'+1);//打印出结果：66

int转char：int的数值也可以强转为char类型的数据，输出字符。

int i2=97；
char c1=(char)i2;  //[0,65535]
System.out.println(c1);//打印出结果为字符 a

思考:

  1. 如何实现大小写字母的转换 ?

    每个大小写字符的差值是固定

    如果小写转换为大写----> 小写字符 - 32

    如果是大写转换为小写 --> 大写字符 + 32

第二章 运算符（Operator）

运算符其实就是操作变量或者是常量的符号

2.1 算数运算符

算数运算符包括：
+加法运算，字符串连接运算
-减法运算
*乘法运算
/除法运算
%取模运算，两个数字相除取余数
++ 、 --自增自减运算

本身这些加减乘除模跟我们小学时学的运算符功能是一致，但是我们要注意他们运算时候的一些特点如下：

2.1.1 运算符两侧的类型一致

运算符两侧的类型一致时，运算的结果也是和运算的数据类型一样的但（byte，short，char类型例外，他们会自动转换为int）。

int i1=100;
int i2=200;
int i3=i1+i2;//i1和i2都是int类型。结果可以赋值给int类型的i3
int i4=i1*i2;

在数据类型自动转换的时候讲过**byte，short，char在运算的时候是直接自动提升为int类型的。**再巩固下：

byte b1=10;
byte b2=20;
//byte b3=b1+b2;//错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失
int b3=b1+b2;  //需要用int类型的变量接收，因为运算结果提升为int了。
System.out.println(b3);

同样，当short，char在混合运算的过程中，也是自动提升为int类型的。课后请实践下,加深印象。

2.1.2 运算两侧的类型不一致

当算术运算两侧的类型不一致的时候，结果和大类型保持一致。

double d1=100;
int i1=10;
// int i2=d1+i1;//错误: 不兼容的类型: 从double转换到int可能会有损失
double i2=d1+i1;

2.1.3 ++,-- 运算符

++ 运算，变量自增长1。-- 运算，变量自减少1。用法一致，效果相反。

1）独立运算
变量在独立运算时，前++和后++没有区别 ，**都是实现自动加1的功能**。

变量前++   ：例如 ++i 

变量后++   ：例如 i++ 

int i=1;

i++;//可以放在变量的后边		自动加1

System.out.println(i);// 输出结果为：2
++i;//也可以放在变量的前面	自动加1

System.out.println(i);// 输出结果为：3
2） 混合运算

和其他变量放在一起，先++和后++就产生了不同。

  • 先++\-- ：先运算后取值
int i1 = 1;
int i2 = ++i1;
System.out.println(i1);//计算结果是2
System.out.println(i2);//计算结果是2

变量a自己加1，将加1后的结果赋值给b，也就是说a先 +1 计算得到2，然后复制给b,
因此，a和b的结果都是2。

  • 后++\-- ：先取值后运算
int a = 1;
int b = a++;
System.out.println(a);//计算结果是2
System.out.println(b);//计算结果是1

变量a先把自己的值1赋值给变量b，此时变量b的值就是1。然后变量a再去自己再加1。
因此，a的结果是2，b的结果是1。

2.1.4 + 字符串中的拼接操作

+ 符号在遇到字符串的时候，表示==连接、拼接==的含义。

“a”+"b"的结果是“ab”，连接含义

System.out.println("5+5="+5+5);//输出5+5=55

注意:当道和加法运算结合在一起的时候,要注意用() 提升运算优先级

	int i6 =5;
	int i7= 6;
	System.out.println(i6+"x"+i7+"="+i6*i7);
	//当道和加法运算结合在一起的时候,要注意用() 提升运算优先级
	System.out.println(i6+"+"+i7+"="+(i6+i7));

2.2 赋值运算符

运算符说明
=等于号
+=加等于
-=减等于
*=乘等于
/=除等于
%=取模等

1）赋值运算符=

将=右边的值，赋给左边的变量。其实我们昨天在学习定义变量的时候就接触了。如：

int i1 = 5;		//将整数常量5赋值给i1。
int i2 =i1;		//将i1变量的值赋值给i2变量。
int i3 =i1+i2; 	//将i1+i2的运算结果赋值给变量i3 

10 = 100

2）+= ,-=,*=,/=,%=

算术运算符和赋值运算符的结合使用。当运算的时候，有时我们会遇到如下运算需求：

int i1=10;
i1=i1+100;//变量自身参与运算，结果赋值返回给自身

i1+=100;
System.out.println(i1);

int i2 =10;
i2=i2*10;
i2*= 10;


int i3=10;
i3=i3%3;--> i3%=3;

可以使用运算符和赋值符号相结合:

int i1=10;
i1+=100;// i1=i1+100; 变量自身参与运算，结果赋值返回给自身
System.out.println(i1);

3）+= ,-=,*=,/=,%=：自动类型强转功能

在运算过程中，如果涉及到值强转，会自动操作不需要我们干涩。

byte b1=1;
//b1= b1+ 256;//编译报错
b1+=256; 
System.out.println(b1);//值为1，而不是257. int 强转为 byte ，溢出

int i1=10;
i1*=1.234;	
System.out.println(i1);//值为12，而不是12.34 double 强转为 int ，精度损失

2.3 比较运算符

比较运算符说明
==比较符号两边数据是否相等，相等结果是true。
<比较符号左边的数据是否小于右边的数据，如果小于结果是true。
>比较符号左边的数据是否大于右边的数据，如果大于结果是true。
<=比较符号左边的数据是否小于或者等于右边的数据，如果小于结果是true。
>=比较符号左边的数据是否大于或者等于右边的数据，如果大于结果是true。
!=不等于符号 ，如果符号两边的数据不相等，结果是true。

比较运算符，是两个数据之间进行比较的运算，运算结果都是布尔值true或者false。

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(1==1);//true
    System.out.println(1<2);//true
    System.out.println(3>4);//false
    System.out.println(3<=4);//true
    System.out.println(3>=4);//false
    System.out.println(3!=4);//true
}

2.4 逻辑运算符

逻辑运算符其实就是**与（并且），或（或者），非（不是）**，用来连接两个布尔类型结果的运算符。其运算结果都是布尔值（true或false）

1>2 并且 1<2 false 并且 true -->false

逻辑运算符称呼使用说明
&&双与
短路与		1. 两边都是true，结果是true
2. 一边是false，结果是false
**短路特点：**一假即假。符号左边是false，右边不再运算，效率比单与高。
||短路或
双或		1. 两边都是false，结果是false
2. 一边是true，结果是true
**短路特点：**一真即真，符号左边是true，右边不再运算，效率比单或高
！取反1. ! true 结果是false
2. ! false结果是true

**1）**逻辑运算符的普通使用

    //逻辑与（并且） 一假即假
    System.out.println(true && true);//true
    System.out.println(true && false);//false
    System.out.println(false && true);//false，右边不计算
      //逻辑或（或者）一真即真
    System.out.println(false || false);//falase
    System.out.println(false || true);//true
    System.out.println(true || false);//true，右边不计算
        //逻辑非（不是）
    System.out.println(!false);//true

2） &&短路测试 一假即假

int i1=1;
int i2=1;
//		    短路    false && true 
System.out.println(++i1<1 && i2++>1);//false 
System.out.println(i1);	//2
System.out.println(i2);	//1

3）|| 短路测试 一真即真

//	||(短路或) 一真即真
int i1=1;
int i2=1;
//			短路     true || true 
System.out.println(++i1>1 || ++i2>1);
System.out.println(i1);//2
System.out.println(i2);//1

2.5 三元运算符

三元运算符: 操作三个数据进行运算.

++: 一元运算符

当一个**布尔表达式(条件运算)**的结果( true 或者 false) 需要对应两种不同的结果时, 我们可以使用三元运算符.

表达式可: 由变量或常量和操作符组成的式子构成。

比如: 成绩>= 60 分 ? true 及格 : false 不及格

在java中 布尔表达式 ? 真值结果 : 假值结果

什么是表达式: 我们使用运算符去连接若干个变量或者是常量时 1>2 -->false a

格式如下:

1）三元运算符格式：

 数据类型 变量名 = 布尔类型表达式 ？ 真值 : 假值；
 
 
 int score=80;// 如果大于等于60 及格	否则 不及格
 
  String status = score>=60 ? "及格" : "不及格" ; // 不及格

System.out.println(status); // score=80 及格	score=59 不及格

2）三元运算符执行顺序：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-if15uY0D-1575363436855)(img/三元运算符运算顺序.png)]

  1. 布尔类型表达式结果是true，三元运算符整体结果为真值，赋值给变量。
  2. 布尔类型表达式结果是false，三元运算符整体结果为假值，赋值给变量。
public static void main(String[] args) {
    int a=1;
    int b=2;
    
    //a>b么?是 c=true,不是 c=false
    boolean c= a>b ? true : false;
  
    int i = (1==2 ? 100 : 200);
    System.out.println(i);//200
    int j = (3<=4 ? 500 : 600);
    System.out.println(j);//500
}

注意: 后面真值和假值的数据类型要和 变量接收的类型要==匹配== (一致或者是满足自动类型转换)

第三章 方法入门 (Method)

3.1 概述

我们在学习运算符的时候，都为每个运算符单独的创建一个新的类和main方法，我们会发现这样编写代码非常的繁琐，而且重复的代码过多。能否避免这些重复的代码呢，就需要使用方法来实现。

那么什么是方法呢？

Java方法是语句的集合，它们在一起执行一个功能。

  1. 方法是解决一类问题步骤的有序组合
  2. 方法包含于类或对象中( 面向对象)
  3. 方法在程序中被创建，在其他地方被引用

方法的优点

  1. 使程序变得更简短而清晰。
  2. 有利于程序维护。
  3. 可以提高程序开发的效率。
  4. 提高了代码的重用性。

3.2 方法的定义

  • 定义格式：
方法的声明(头)
修饰符  返回值类型 方法名 （参数列表）

方法体
｛
    	代码...	
    	代码...	
   		代码...	
   		return ;//方法的结束  返回对应的值
｝


public static void main (String[] args)

{

		逻辑代码
		代码
}

//参照main方法，方法名改下，参数列表删掉
  • 定义格式解释：
    • 修饰符： 目前固定写法 public static 。
    • 返回值类型： 目前固定写法 void ，其他返回值类型在后面的课程讲解。
    • 方法名：(小驼峰)为我们定义的方法起名，满足标识符的规范，用来调用方法。
    • 参数列表： 目前无参数， 带有参数的方法在后面的课程讲解。
    • return：方法结束。因为返回值类型是void，方法大括号内的return可以不写。
  • 举例：
public static void methodName() {
  	System.out.println("这是一个方法");
}

3.3 方法的调用

方法在定义完毕后，方法不会自己运行，必须被调用才能执行，我们可以在主方法main中来调用我们自己定义好的方法。在主方法中，直接写要调用的方法名字就可以调用了。

public static void main(String[] args) {
    //调用定义的方法method
    method();
}
//定义方法，被main方法调用
public static void method() {
  	System.out.println("自己定义的方法，需要被main调用运行");
}

3.4 调用练习

将三元运算符代码抽取到自定义的方法中，并调用。

public static void main(String[] args) {
    //调用定义的方法operator
    operator();
}
//定义方法，方法中定义三元运算符
public static void operator() {
    int i = 0;
    i = (1==2 ? 100:200);
    System.out.println(i);
    int j = 0 ;
    j = (3<=4 ? 500:600); 
    System.out.println(j);
}

3.5 注意事项

  • 方法定义时方法的位置注意事项：

    • 必须定义在类中方法外
    • 不能定义在另一个方法的里面即方法不能嵌套
public class Demo {
    public static void main(String[] args){
       
    }
    //正确写法，类中，main方法外面可以定义方法
    public static void method(){}
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args){
        //错误写法，一个方法不能定义在另一方法内部
        public static void method(){}
    }
}

第四章 JShell脚本工具

JShell脚本工具是JDK9的新特性

什么时候会用到JShell工具呢，当我们编写的代码非常少的时候，而又不愿意编写类，main方法，也不愿意去编译和运行，这个时候可以使用JShell工具。

启动JShell工具，在DOS命令行直接输入JShell命令。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lCkv4ZY3-1575363436856)(img/jshell开启.jpg)]

接下来可以编写Java代码，无需写类和方法，直接写方法中的代码即可，同时无需编译和运行，直接回车即可

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yBIZUgz9-1575363436856)(img/jshell使用.jpg)]

小贴士:

JShell工具，只适合片段代码的测试，开发更多内容，建议编写在方法中。

第五章 扩展知识点

5.1 常量和变量的运算

下面的程序有问题吗？

public static void main(String[] args){
  byte b1=1;
  byte b2=2;
  byte b3=1 + 2;
  byte b4=b1 + b2;
  System.out.println(b3);
  System.out.println(b4);
}

分析：b3 = 1 + 2 ，1和 2 是常量，为固定不变的数据，在编译的时候（编译器javac），已经确定了1+2 的结果并没有超过byte类型的取值范围，可以赋值给变量b3 ，因此b3=1 + 2是正确的。

反之，b4 = b2 + b3，b2 和 b3 是变量，变量的值是可能变化的，在编译的时候，编译器javac不确定b2+b3的结果是什么，因此会将结果以int类型进行处理，所以int类型不能赋值给byte类型，因此编译失败。

在jshell中体现：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bDo7SfmH-1575363436857)(img/扩展.jpg)]

常量直接运算把结果赋值变量时：

 编译的是时候，可以直接获取结果，确定是否超过变量类型的范围
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