javaSE--数据类型(复习)

野性酷女 2023-10-08 17:13 41阅读 0赞

## 一、变量和类型 ##

> 变量 指的是 程序运行时 的 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

**我们先来讲讲变量：**

> 变量就像一个个大小不一的盒子（类型不同的变量），盒子的空间里面装着不同的宝藏， 并且盒子里的宝藏是可以进行替换(覆盖) 的，只要放得下。如果放不下，咱就不要它。（Java是一门强势语言，不存在截断的情况，超出类型的取值范围的值，强行存入，程序会报错，并且程序从该处结束运行）  
> 也就是说 不同类型的变量的空间 存储的数据 都是不同的,且变量的值是可以改变的

### 1.1、冯诺依曼体系 ###

真正想要理解内存，需要理解 冯诺依曼 体系,因为现在的计算机都是以这个体系来建立我们逻辑关系的  
小常识： 现代计算机之父 就是 [约翰.冯.诺依曼][._.]。又是一个聪明绝顶之人’  
![在这里插入图片描述][a7c210b0825e4d9f973b1515e2447fb7.png]  
**冯诺依曼体系 由五个部分组成**

> 1、输入设备  
> 2、输出设备  
> 3、外存储器  
> 4、内存储器  
> 5、运算器和控制器（两者组成的，也就是所谓的CPU）
> 
> > 冯诺依曼体系结构图  
> > ![在这里插入图片描述][3d3dc31fb08f4481928d29596c717852.png]  
> > 1,2这两个部分就不用我解释了（生活例子：键盘和屏幕）  
> > 我们重点讲讲 外储存器 和 内存储器 有何区别？  
> > 举个列子：买手机，商家可能会问你 你是要 8G+258G 还是 4G+64G 等等  
> > ![在这里插入图片描述][d978474afbda4e54b82676d64c3d3ded.png]  
> > CPU（运算器和控制器）  
> > CPU当中 运算器（逻辑运算）和 控制器（控制程序的运行【怎么运行，从哪里运行】 和 停止 【停止的条件，停止】，停止之后又该怎么做？）  
> > 这里我们不做深究，我们只是在 了解 内存的过程中 了解一下 冯洛伊曼体系 ，其重点是内存储器，也就是我们的内存。

**总结**

> 变量 就是存储在 内存（内存储器【硬件】）当中，当变量的类型不一样，存储的数据也就不一样。它所占内存大小就不一样。  
> 学了C的，都知道，变量在程序运行时，才在内存中申请空间，程序结束之后，要将空间还给 内存。  
> 所以 变量的空间的创造和销毁（回收），都与我们的内存储器【硬件】有这密切的关系  
> 这样就回到我们的最初的标题注释的内容，"变量"主要和我们的 "内存"这样的硬件设备密切相关

## 二、JavaSE（Java Platform, Standard Edition - Java平台标准版的简称） 中的 八大基本数据类型 ##

1、字符类型 char 2字节  
2、短整型 short 2字节  
3、整型 int 4字节  
4、长整型 long 8字节  
5、单精度浮点型 float 4字节  
6、双精度浮点型 double 8字节  
7、字节 byte 1字节  
8、布尔类型 boolean 在java中没有明确规定布尔类型的大小，有些是1字节，，有些是1bit

### 2.1、整形变量（ 4 byte） ###

#### 基本语法 ####

数据类型 变量名 = 初始化；  
![在这里插入图片描述][23c8fc960e8f497b8008297e49fa0795.png]

int a = 10;//
            int b = 20;

注意事项:

1.  int 表示变量的类型是一个整型
2.  变量名是变量的标识. 后续都是通过这个名字来使用变量
3.  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.
4.  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.
5.  最后不要忘记分号, 否则会编译失败.
6.  // 表示注释. 注释作为代码的解释说明部分, 不参与编译运行.

#### 大小（单位：字节） ####

在 Java 中, 一个 int 变量占 4 个字节. 和操作系统没有直接关系  
使用以下代码查看 Java 中的整型数据范围:  
4 个字节表示的数据范围是 -2^31 -> 2^31-1 , 也就大概是 -21亿 到 +21亿

public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println(Integer.MIN_VALUE);//int类型的最小值
            System.out.println(Integer.MAX_VALUE);//int类型的最大值
        }

![在这里插入图片描述][958bd2108c1f4f81b4a0eabe26033fa0.png]  
如果运算的结果超出了 int 的最大范围, 就会出现溢出的情况  
![在这里插入图片描述][0e18b78a1b2b4ff894d11eec0ffe963e.png]  
21亿这样的数字对于当前的大数据时代来说, 是很容易超出的. 针对这种情况, 我们就需要使用更大范围的数据类型来  
表示了. Java 中提供了 long 类型

### 2.2、长整型（8 byte） ###

#### 基本语法 ####

数据类型 变量名 = 初始化；  
![在这里插入图片描述][844edde34ff8412cbd52e91dfd0c3797.png]

long l1 = 10L;
        long l2 = 20L;

注意事项:

1.  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
2.  初始化设定的值为 10L , 表示一个长整型的数字. 10l 也可以.
3.  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，小写不容易看出来，还是使用大写好  
    ![在这里插入图片描述][cb05791a6857499783453129e1864fa1.png]

#### 大小（单位：字节） ####

Java 中 long 类型占 8 个字节. 表示的数据范围 -2^63 -> 2^63-1

public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println(Long.MIN_VALUE);
            System.out.println(Long.MAX_VALUE);
        }

![在这里插入图片描述][038d8b1294c248a6b8832454d59ee172.png]

### 2.3 双精度浮点型变量(重点,8 byte) ###

#### 基本语法 ####

![在这里插入图片描述][6150ea6c97c24d9a8343019da79ac2d5.png]

#### 神奇代码1: （1 / 2）怎么会等于0？？？ ####

public static void main(String[] args) {
        
            int a = 1;
            int b = 2;
            System.out.println(a / b);
        }

![在这里插入图片描述][47bbd5ff2c1c4fba8e30c03bc670be5b.png]

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

public static void main(String[] args) {
        
            double b1 = 1.0;
            double b2 = 2.0;
            System.out.println(b1 / b2);
            int a = 4;
            System.out.println(b1 / 4);
            System.out.println(a / b1);
        }

![在这里插入图片描述][3859a26c685a4f02a1788bfa6d76bbf9.png]

#### 神奇代码2： 1.1 乘以1.1 等于多少？？ ####

public static void main(String[] args) {
        
            double b1 = 1.1;
            System.out.println(b1 * b1);
        }

![在这里插入图片描述][37883d884e2a478ca663005a9599bbb5.png]  
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.

### 2.4、单精度浮点型变量（4 byte） ###

#### 基本语法 ####

![在这里插入图片描述][dd1af93ac19048bd9aff214f96b43d30.png]  
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 floa。

### 2.5、字符类型变量（2 byte） ###

#### 基本语法 ####

![在这里插入图片描述][ee15a5c834b249c1b06a3527ff23e477.png]  
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

[关于字符编码方式的讨论, 参见][Link 1]

### 2.6、字节类型变量（1 byte） ###

#### 基本语法 ####

![在这里插入图片描述][5d8c9602de9b4ea3bfdc1737a51af236.png]

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

#### 注意：int类型和byte之间的运算 ####

![在这里插入图片描述][5419c5438da044909c0d52442358a051.png]

### 2.7、短整型变量 ###

#### 基本语法 ####

![在这里插入图片描述][543ad3583d344d4180ab598f661e3c42.png]  
注意事项:

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

### 2.8、布尔类型变量 ###

#### 基本语法 ####

![在这里插入图片描述][88d6608d50ed401b88840a02435ba310.png]  
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.  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

## 三、字符串类型变量(重点) ##

#### 基本语法 ####

![在这里插入图片描述][f348acfe50684d8ab0478e1dbfaa1de6.png]  
注意事项:

1.  Java 使用 双引号 + 若干字符 的方式表示字符串字面值.
2.  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).
3.  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.

#### 字符串与字符串拼接 ####

如果要将两个字符串拼接，看下面的操作：将str1和str2拼接

public static void main(String[] args) {
        
            String str1 = "hello";
            String str2 = "word";
            System.out.println(str1 + str2);
        }

![在这里插入图片描述][38c0c1be657641c5b75e784ba3847cc1.png]

#### 字符串与int类型拼接 ####

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

![在这里插入图片描述][c972f4e820b9413d89757ddd0953e291.png]

## 四、转义字符 ##

常见的转义字符  
![在这里插入图片描述][dea14d205e5b4cc488665ee25cf94b2c.png]

## 五、变量 ##

### 5.1、变量的作用域 ###

也就是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)

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

![在这里插入图片描述][c83bb653a78543ef9b6b0bbb7ad560fa.png]  
变量只在\{ \}，大括号里面有作用，出了大括号，那这个变量就没有用了

#### 变量的分类 ####

1、局部变量  
2、成员变量  
成员变量分为：普通成员变量和静态成员变量  
下面讲的都是局部变量，普通成员变量和静态成员变量，是在讲类的时候讲

### 5.2、变量的命名规则 ###

**硬性指标:**

1.  一个变量名只能包含数字, 字母, 下划线
2.  数字不能开头.
3.  变量名是大小写敏感的. 即 num 和 Num 是两个不同的变量.  
    注意: 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:**

1.  变量命名要具有描述性, 见名知意.
2.  变量名不宜使用拼音(但是不绝对).
3.  变量名的词性推荐使用名词.
4.  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 sumNum = 10;

**大驼峰命名示例:**

int SumNum = 10;

### 六、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:

#### 6.1、字面值常量 ####

![在这里插入图片描述][0f324d1207464f4790580bbd989b7c0e.png]

#### 6.2、final修饰的常量 ####

final int a = 10;

![在这里插入图片描述][4ea75bee4f0044779bf2d4221ea41a82.png]

常量不能在程序运行过程中发生修改

## 七、理解类型转换 ##

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

### 7.1、int 和 long/double 相互赋值 ###

public static void main(String[] args) {
        
            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.
        }
    
    //******************************************
    public static void main(String[] args) {
        
            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
        }

![在这里插入图片描述][7bb4a271377f4513a0869a6abb1f5604.png]  
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**

### 7.2、int 和 boolean 相互赋值 ###

public static void main(String[] args) {
        
            int a = 10;
            boolean b = true;
            b = a; // 编译出错, 提示不兼容的类型
            a = b; // 编译出错, 提示不兼容的类型
        }

![在这里插入图片描述][05d6ea93e91f43729679d805c43d0c1e.png]  
**结论: int 和 boolean 是毫不相干的两种类型, 不能相互赋值**

### 7.3、int字面值常量 给 byte 赋值 ###

public static void main(String[] args) {
        
            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
        }

![在这里插入图片描述][8f562d3c238f417c9e643ae5049b1101.png]  
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**

### 7.4、使用强制类型转换 ###

public static void main(String[] args) {
        
            int a = 0;
            double b = 10.5;
            a = (int)b;
    
            int c = 10;
            boolean b1 = false;
            b1 = (boolean)c; // 编译出错, 提示不兼容的类型
        }

![在这里插入图片描述][d8f959c7c05e4980b2370caeb51f2192.png]  
**结论: 使用 (类型) 的方式可以将 double 类型强制转成 int. 但是**  
**1. 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.  
2. 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**

> **类型转换小结**
> 
> 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

## 八、 理解数值提升 ##

### 8.1、int 和 long 混合运算 ###

public static void main(String[] args) {
        
            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.
        }

![在这里插入图片描述][1fc421521d8347cfac7ff7f3227c2883.png]  
**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.**

### 8.2、byte 和 byte 的运算 ###

public static void main(String[] args) {
        
            byte a = 10;
            byte b = 20;
            byte c = a + b;
            System.out.println(c);
        }

![在这里插入图片描述][768aca926c5848778f6c7d88017e2ae4.png]

**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**

> **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.

## 九、int 和 String 之间的相互转换 ##

### 9.1、int 转成 String ###

public static void main(String[] args) {
        
            int a = 10;
            String str1 = "hello" + a;
            String str2 = String.valueOf(a);
    
            System.out.println(str1);
            System.out.println(str2);
        }

![在这里插入图片描述][d3620113e5444a76aac3f40624c808bf.png]

### 9.2、String 转成 int ###

public static void main(String[] args) {
        
            String str = "200";
            int sum = Integer.valueOf(str);
            System.out.println(sum);
        }

![在这里插入图片描述][03260225ffbf44158dd873dc234ee148.png]

## 小结 ##

**Java 类型汇总. 前面的内容重点介绍的是基本数据类型**  
![在这里插入图片描述][7bd13301661341c292af005059902f78.png]

[._.]: https://baike.baidu.com/item/%E7%BA%A6%E7%BF%B0%C2%B7%E5%86%AF%C2%B7%E8%AF%BA%E4%BE%9D%E6%9B%BC/986797
[a7c210b0825e4d9f973b1515e2447fb7.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/a7c210b0825e4d9f973b1515e2447fb7.png
[3d3dc31fb08f4481928d29596c717852.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/3d3dc31fb08f4481928d29596c717852.png
[d978474afbda4e54b82676d64c3d3ded.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/d978474afbda4e54b82676d64c3d3ded.png
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[844edde34ff8412cbd52e91dfd0c3797.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/844edde34ff8412cbd52e91dfd0c3797.png
[cb05791a6857499783453129e1864fa1.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/cb05791a6857499783453129e1864fa1.png
[038d8b1294c248a6b8832454d59ee172.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/038d8b1294c248a6b8832454d59ee172.png
[6150ea6c97c24d9a8343019da79ac2d5.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/6150ea6c97c24d9a8343019da79ac2d5.png
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