春秋如斯

变量与运算符

1.关键字

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2.保留字(reserved word)

Java 保留字：现有 Java 版本尚未使用，但以后版本可能会作为关键字使用。自己命名标识符open in new window时要避免使用这些保留字goto、const。

3.标识符(Identifier)

  • 标识符：是指在程序中，我们自己定义内容。比如类的名字、方法的名字和变量的名字等等，都是标识符。 HelloWorld案例中，出现的标识符有类名字 HelloWorld 。

  • 命名规则： 硬性要求

    • 标识符可以包含 英文字母26个(区分大小写) 、 0-9数字 、 $（美元符号） 和 _（下划线） 。
    • 标识符不能以数字开头。
    • 标识符不能是关键字。
    • 标识符不能包含空格。
    • Java中严格区分大小写，长度无限制

  • 命名规范： 软性建议

    • 包名：多单词组成时所有字母都小写：xxxyyyzzz
    • 类名、接口名：多单词组成时，所有单词的首字母大写：XxxYyyZzz
    • 变量名、方法名：多单词组成时，第一个单词首字母小写，第二个单词开始每个单词首字母大写：xxxYyyZzz
    • 常量名：所有字母都大写。多单词时每个单词用下划线连接：XXX_YYY_ZZZ

java采用unicode字符集，因此标识符也可以使用汉字声明，但是不建议使用。

4.常量

4.1 概述

指在Java程序中固定不变的数据。

4.2 分类

类型含义数据举例
整数常量所有的整数0，1， 567， -9
小数常量所有的小数0.0， -0.1， 2.55
字符常量单引号引起来,只能写一个字符,必须有内容'a' ， ' '， '好'
字符串常量双引号引起来,可以写多个字符,也可以不写"A" ，"Hello" ，"你好" ，""
布尔常量只有两个值（流程控制中讲解）true ， false
空常量只有一个值（引用数据类型中讲解）null

5.变量

5.1 变量概述

  • 内存中的一个存储区域；
  • 该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化；
  • 变量是程序中最基本的存储单元。包含变量类型、变量名和存储的值。

变量定义的格式包括三个要素： 数据类型 、 变量名 、 数据值 。

数据类型 变量名 = 数据值;

5.2 使用变量注意

  • Java 中每个变量必须先声明，后使用；
  • 使用变量名来访问这块区域的数据；
  • 变量的作用域：其定义所在的一对{ }内；
  • 变量只有在其作用域内才有效；
  • 同一个作用域内，不能定义重名的变量；

5.3 变量的分类

  • 在方法体外，类体内声明的变量称为成员变量。
  • 在方法体内部声明的变量称为局部变量。

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二者在初始化值方面的异同:

  • 同：都有生命周期
  • 异：局部变量除形参外，需显式初始化。

6.基本数据类型

6.1 数据类型分类

Java的数据类型分为两大类：

  • 基本数据类型：包括 整数 、 浮点数 、 字符 、 布尔 。

  • 引用数据类型：包括 类 、 数组 、 接口 。

6.2 基本数据类型

四类八种基本数据类型：

数据类型关键字内存占用取值范围
字节型byte1个字节-128~127
短整型short2个字节-32768~32767
整型int（默认）4个字节-231次方~2的31次方-1
长整型long8个字节-2的63次方~2的63次方-1
单精度浮点数float4个字节1.4013E-45~3.4028E+38
双精度浮点数double（默认）8个字节4.9E-324~1.7977E+308
字符型char2个字节0-65535
布尔类型boolean1个字节true，false

Java中的默认类型：整数类型是 int 、浮点类型是 double 。

long类型：建议数据后加L表示。

float类型：建议数据后加F表示。

6.3 基本数据类型转换

  • 自动类型转换：容量小的类型自动转换为容量大的数据类型。数据类型按容量大小排序为：

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  • 有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动将所有数据转换成容量最大的那种数据类型，然后再进行计算。
  • byte,short,char之间不会相互转换，他们三者在计算时首先转换为int类型。
  • boolean类型不能与其它数据类型运算。
  • 当把任何基本数据类型的值和字符串(String)进行连接运算时(+)，基本数据类型的值将自动转化为字符串(String)类型。
public static void main(String[] args) { 
    int i = 1; 
    byte b = 2; 
    // byte x = b + i; 
    // 报错 
    //int类型和byte类型运算，结果是int类型 
    int j = b + i; 
    System.out.println(j); 
}

转换原理图解

byte 类型内存占有1个字节，在和 int 类型运算时会提升为 int 类型 ，自动补充3个字节，因此计算后的结果还是 int 类型。

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6.4 字符串类型：String

  • String不是基本数据类型，属于引用数据类型
  • 使用方式与基本数据类型一致。例如：String str= “abcd”;
  • 一个字符串可以串接另一个字符串，也可以直接串接其他类型的数据。例如：
String str1 = 4; //判断对错：no
String str2 = 3.5f + “”; //判断str2对错：yes
System.out.println(str2); //输出：”3.5”
System.out.println(3+4+“Hello!”); //输出：7Hello!
System.out.println(“Hello!”+3+4); //输出：Hello!34
System.out.println(‘a’+1+“Hello!”); //输出：98Hello!
System.out.println(“Hello”+‘a’+1); //输出：Helloa1

6.5 强制类型转换

自动类型转换的逆过程，将容量大的数据类型转换为容量小的数据类型。使用时要加上强制转换符：()，但可能造成精度降低或溢出,格外要注意。

  • 通常，字符串不能直接转换为基本类型，但通过基本类型对应的包装类则可以实现把字符串转换成基本类型。
  • 如：String a = “43”; int i= Integer.parseInt(a);
  • boolean类型不可以转换为其它的数据类型。

转换原理图解

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6.6 进制

6.6.1 关于进制

  • 所有数字在计算机底层都以二进制形式存在。
  • 对于整数，有四种表示方式：
    • 二进制(binary)：0,1 ，满2进1.以0b或0B开头。
    • 十进制(decimal)：0-9 ，满10进1。
    • 八进制(octal)：0-7 ，满8进1. 以数字0开头表示。
    • 十六进制(hex)：0-9及A-F，满16进1. 以0x或0X开头表示。此处的A-F不区分大小写。如：0x21AF +1= 0X21B0

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代码示例：

class BinaryTest{
	public static void main(String[] args){

		int num1 = 0b110;
		int num2 = 110;
		int num3 = 0127;
		int num4 = 0x110A;

		System.out.println("num1 = " + num1);
		System.out.println("num2 = " + num2);
		System.out.println("num3 = " + num3);
		System.out.println("num4 = " + num4);
	}
}

6.6.2 二进制

  • Java整数常量默认是int类型，当用二进制定义整数时，其第32位是符号位；当是long类型时，二进制默认占64位，第64位是符号位
  • 二进制的整数有如下三种形式：
    • 原码：直接将一个数值换成二进制数。最高位是符号位
    • 负数的反码：是对原码按位取反，只是最高位（符号位）确定为1。
    • 负数的补码：其反码加1。计算机以二进制补码的形式保存所有的整数。
    • 正数的原码、反码、补码都相同，负数的补码是其反码+1

为什么要使用原码、反码、补码表示形式呢？

计算机辨别“符号位”显然会让计算机的基础电路设计变得十分复杂! 于是人们想出了将符号位也参与运算的方法. 我们知道, 根据运算法则减去一个正数等于加上一个负数, 即: 1-1 = 1 + (-1) = 0 , 所以机器可以只有加法而没有减法, 这样计算机运算的设计就更简单了。

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  • 对于正数来讲：原码、反码、补码是相同的：三码合一。
  • 计算机底层都是使用二进制表示的数值。
  • 计算机底层都是使用的数值的补码保存数据的。

7.运算符

运算符是一种特殊的符号，用以表示数据的运算、赋值和比较等。

7.1 算术运算符

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算术运算符的注意问题

  • 如果对负数取模，可以把模数负号忽略不记，如：5%-2=1。但被模数是负数则不可忽略。此外，取模运算的结果不一定总是整数。
  • 对于除号“/”，它的整数除和小数除是有区别的：整数之间做除法时，只保留整数部分而舍弃小数部分。
  • “+”除字符串相加功能外，还能把非字符串转换成字符串。

7.2 赋值运算符

  • 符号：=
    • 当“=”两侧数据类型不一致时，可以使用自动类型转换或使用强制类型转换原则进行处理。
    • 支持连续赋值。
  • 扩展赋值运算符：+=, -=, *=, /=, %=

7.3 比较运算符

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  • 比较运算符的结果都是boolean型，也就是要么是true，要么是false。
  • 比较运算符“==”不能误写成“=” 。

7.4 逻辑运算符

  • &—逻辑与
  • |—逻辑或
  • ！—逻辑非
  • && —短路与
  • ||—短路或
  • ^ —逻辑异或

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  • 逻辑运算符用于连接布尔型表达式，在Java中不可以写成3<x<6，应该写成x>3 & x<6 。
  • “&”和“&&”的区别：
    • 单&时，左边无论真假，右边都进行运算；
    • 双&时，如果左边为真，右边参与运算，如果左边为假，那么右边不参与运算。
  • “|”和“||”的区别：
    • |表示：左边无论真假，右边都进行运算；
    • ||表示：当左边为真，右边不参与运算。
  • 异或(^)与或( | )的不同之处是：当左右都为true时，结果为false。理解：异或，追求的是“异”!

7.5 位运算符

位运算是直接对整数的二进制进行的运算

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7.6 三元运算符

格式：

数据类型 变量名 = 布尔类型表达式？结果1：结果2

布尔类型表达式结果是true，三元运算符整体结果为结果1，赋值给变量。

布尔类型表达式结果是false，三元运算符整体结果为结果2，赋值给变量。

public static void main(String[] args) { 
    int i = (1==2 ? 100 : 200); 
    System.out.println(i);//200 
    int j = (3<=4 ? 500 : 600); 
    System.out.println(j);//500 
}

7.7 运算符的优先级

运算符有不同的优先级，所谓优先级就是表达式运算中的运算顺序。如右表，上一行运算符总优先于下一行。

只有单目运算符、三元运算符、赋值运算符是从右向左运算的。

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从上到下优先级依次变低。