【JavaSE】Java数据类型与变量

迈不过友情╰ 2023-09-29 17:08 95阅读 0赞

#### Java数据类型与变量 ####

*  1.字面常量
 *  2.数据类型
 *  3.变量
 *   *  3.1变量概念
     *  3.2语法格式
     *  3.3整型变量
     *   *  3.3.1整型变量
         *  3.3.2长整型变量
         *  3.3.3短整型变量
         *  3.3.4字节型变量
     *  3.4浮点型变量：
     *   *  3.4.1单精度浮点数
         *  3.4.2双精度浮点数
     *  3.5字符型变量
     *  3.6布尔型变量
     *  3.7类型转换
     *   *  3.7.1 自动类型转换(隐式)
         *  3.7.2强制类型转化(显式)
     *  3.8类型提升
 *  四.字符串类型

## 1.字面常量 ##

常量即程序运行期间，固定不变的量称为常量 例如一天二十四小时，一周是七天  
![在这里插入图片描述][7961992ecfc6486caa4ff86070adc10c.png_pic_center]  
这里面的"haha",520,6.66,‘H’,true,false都是字面常量  
字面常量还分为六种类型：

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、6.66
4.  字符常量：由 单引号 括起来的当个字符，比如：‘H’、‘1’
5.  布尔常量：只有两种true和false
6.  空常量：null  
    在上面这六种类型里，除了空常量，里面的字符串，整型，浮点型，字符型，以及布尔型在Java中都称为数据类型。

## 2.数据类型 ##

在Java当中，数据类型主要分为两种：基本数据类型和引用数据类型  
基本数据类型分为四类八种：  
四类：整型，浮点型，字符型以及布尔型  
八种：  
![在这里插入图片描述][a848c937306f43eaa1fe8060f96454a2.png_pic_center]

由上也可以看出Java和c的区别，在c语言中int字节数取决于系统是多少位的，而在Java当中是规定了四个字节，也能体现出Java可移植性非常强。  
引用数据类型：数组，字符串，类，接口，枚举，String等等

注意：

1.  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。
2.  整形和浮点型都是带有符号的。
3.  整型默认为int型，浮点型默认为double。
4.  字符串属于引用类型，该类型后序介绍。

## 3.变量 ##

### 3.1变量概念 ###

在程序中除了一些不变的常量外，还有一些会改变的内容，在Java程序中，称为变量  
数据类型就是用来定义不同种类的变量的。

### 3.2语法格式 ###

数据类型 变量名 = 初始值; 如下：  
![在这里插入图片描述][621bd049c94340be9791f93bceacf4f5.png_pic_center]

在同一行内可以定义多个相同类型的变量  
![在这里插入图片描述][3800113bf55e4984b3016752d57bc5f4.png_pic_center]

### 3.3整型变量 ###

提示：在变量当中，要特别注意整型所能达到的范围，因为在Java中会检查字面型常量的范围，避免溢出

#### 3.3.1整型变量 ####

有两种定义方式  
方式一：在定义的时候就赋予它初始值  
![在这里插入图片描述][f22633ccb9e04566915dc98c406e0b08.png_pic_center]  
方式二：在定义的时候没有赋予初始值，但是使用前必须赋予相应的值  
![在这里插入图片描述][8482eff6e8b5417b9daf598f6d948137.png_pic_center]  
如若上面两种方式都没有赋予相应的初始值，那么在编译的时候就会报错！  
int整型所能表示的范围：-2^31 到 2^31-1(和c语言二进制不同的是在Java中也没有无符号有符号一说，所以最前面的一个符号位不算)  
![在这里插入图片描述][51842d614775427e8ab13422b3c16196.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][4a06a20aba42401a84abf97518a9168f.png_pic_center]

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【int的加强版本】（是一个类，包含了许多方法，后面会详细介绍）

#### 3.3.2长整型变量 ####

long定义的长整型变量  
![在这里插入图片描述][2efb5a12b51e4fd5ac3d17e8bef93c0c.png_pic_center]  
long整型所能表示的范围：8个字节–>64个比特位 -->-2^63 到 2^63-1  
![在这里插入图片描述][de1b2cb0d59a483b92e9f50d6e5c742a.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][0c2291b6568445bd860074a63def6bd8.png_pic_center]

注意：  
1)长整型变量的初始值后加L或者l，推荐加L(大写)(不加的话默认是int类型)  
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 31 -2^\{31\} −231 ~  2 31 − 1 2^\{31\}-1 231−1  
4) long的包装类型为Long

#### 3.3.3短整型变量 ####

short定义的短整型变量  
![在这里插入图片描述][144edf20f2ec45cf82804732f0d89807.png_pic_center]  
short整型所能表示的范围：2个字节–>16个比特位–>-2^15 到 2^15-1  
![在这里插入图片描述][d5aa526999624b4085e40d6e2c364ca8.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][ea1ce9d8a9e84b9bb18286f8c7cc43ae.png_pic_center]  
注意：

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定义的字节型变量  
![在这里插入图片描述][47a687add3ee45dd9523be4699e3a441.png_pic_center]  
byte字节型所能表示的范围：1个字节–>8个比特位–>-2^7 到 2^7-1  
![在这里插入图片描述][34628ff4741244958b7c9841b9135460.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][b874072c723a420b9dc7aff6abdd2f63.png_pic_center]  
注意：

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

### 3.4浮点型变量： ###

#### 3.4.1单精度浮点数 ####

float定义的浮点数变量  
![在这里插入图片描述][bacb27edd9b6455f9c1fc771cb096729.png_pic_center]  
float单精度浮点数所能表示的范围：4个字节，遵循c语言中的float的存储  
![在这里插入图片描述][ff37ac676c8745ccab1be2159f8763cf.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][b1e4c6686a064912b05e7c7b48251335.png_pic_center]  
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。

#### 3.4.2双精度浮点数 ####

double定义的浮点数变量  
![在这里插入图片描述][01d2438a6ee240938c341c98fa2906a4.png_pic_center]  
double双精度浮点数所能表示的范围：8个字节，也遵循c语言中的double的存储  
![在这里插入图片描述][27694d4c324a4b2a8d23dc1915b76552.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][6c48f51ebc5b479b821e8b32db837ea8.png_pic_center]

在double类型相乘的时候，并不是像普通乘法一样，而是更精确，例如：  
1.1\*1.1 在double类型中得到的结果是1.2100000000000002

注意：

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 2^n 2n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。

### 3.5字符型变量 ###

char类型定义的字符型变量  
![在这里插入图片描述][2d68fdb493e043c2a9ec3630e12af262.png_pic_center]

此处可以存储整数，但是不能存储负数。  
![在这里插入图片描述][ad8ed046cf0b4deeb185ab73a6c3af6d.png_pic_center]

注意：

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.  
    在执行一个javac的时候可能出现这样的错误：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(此处还可以拓展一下字符编码，https://zhuanlan.zhihu.com/p/35172335，目前了解即可)
3.  char的包装类型为Character

### 3.6布尔型变量 ###

布尔类型常用来表示真假  
boolean在JVM中没有给定大小，但是说Boolean数组，会被JVM识别为字节数组(选择题出现，所谓的1个boolean占一个字节/一个比特位，是正确的)

注意：

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，当参与运算数据类型不一致时，就会进行类型转换

#### 3.7.1 自动类型转换(隐式) ####

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。  
例一：int和long之间的转化  
![在这里插入图片描述][63058ecb56074138bb43b756b251d2b6.png_pic_center]

当b=a;时，编译通过。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  
当a=b;时，编译失败。 编译报错，long的范围比int范围大，会有数据丢失，不安全  
例二：float和double之间的转化  
![在这里插入图片描述][041e45140f724082a120cf16666f65ec.png_pic_center]

当d=f;时，编译通过。 编译器会将f转换为double，然后进行赋值  
当f=d;时，编译失败。double表示数据范围大，直接将float交给double会有数据丢失，不安全  
例三：byte的赋值  
![在这里插入图片描述][d377f3ea7fd14131a2c33828be206241.png_pic_center]

当b1赋值为100的时候，编译通过，100没有超过byte的范围，编译器隐式将100转换为byte  
当b2赋值为257的时候， 编译失败，257超过了byte的数据范围，有数据丢失

#### 3.7.2强制类型转化(显式) ####

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  
例一：  
![在这里插入图片描述][2e9dd5bff9eb4a62889db781dc19fcdc.png_pic_center]

当b=a;时，类型由int–>long，数据范围由小到大，隐式转换  
当a=b;时，类型由long–>int, 数据范围由大到小，需要强转，否则编译失败  
例二：  
![在这里插入图片描述][3d3e78ab30dc4699a13dfdde602cfef7.png_pic_center]

当a=d;时，报错，类型不兼容  
当a=(int)d时，double没有int表示的数据范围大，需要强转，小数点之后全部丢弃  
例三：  
![在这里插入图片描述][f0804d34fbc44974a1b1f1ef2b9045d4.png_pic_center]

当b1=100;时,100默认为int，没有超过byte范围，隐式转换。  
当b2=257;时，257默认为int，超过byte范围，需要显示转换，否则报错。  
注意：

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  
2.byte与byte的运算  
![在这里插入图片描述][1f8611294be44390a12f1a4787f24f30.png_pic_center]

编译报错，类型不兼容，原因：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.  
正确写法：  
![在这里插入图片描述][33d6b094411244c185535f041aa27e0f.png_pic_center]

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.

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.

## 四.字符串类型 ##

在Java中使用String类定义字符串类型。例如：  
![在这里插入图片描述][49b68706638c41b8b1ab7ef28c47b4b8.png_pic_center]

输出结果：  
![在这里插入图片描述][9403c11585ba46aaac6409300e8c03d9.png_pic_center]

此处我们上面提及到了一点，s1+s2是代表了拼接的作用，并不是值的相加减,那我们如何进行加减呢，请看下一步，例如：  
![在这里插入图片描述][c7cb358445044c1485a914ac4b9f3eec.png_pic_center]

计算的各部分结果：  
![在这里插入图片描述][fa32331828b5418b82c3c4e6b47ae06e.png_pic_center]  
所以综上可知我们仅仅需要先计算a+b就可以计算他们的和，不先计算a+b而一个一个相加就是拼接。

1.  int 转成 String：  
    ![在这里插入图片描述][c820e0b1f3a448e59b3587a1de978d0a.png_pic_center]

直接把num赋值给str1是行不通的，需要加个双引号嫁接给str1，表示转化为字符串类型。  
我们还可以用上面提到的类方法来做：  
![在这里插入图片描述][316cb549ddf041f19da8ead11458ff85.png_pic_center]

其结果也是一摸一样的。  
2.String转化为int：  
![在这里插入图片描述][3a1a65ea603c4b179f5de31eab06b031.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][73373f9be1ff490eaaeea72fbbd25033.png_pic_center]

可以看出来这两者之间的转化如出一辙，我就不过多解释了。  
那么数据类型和变量就到此为止啦，咱们下期再见~~

[7961992ecfc6486caa4ff86070adc10c.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/7961992ecfc6486caa4ff86070adc10c.png#pic_center
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