【JavaSE】数据类型与变量

Dear 丶 2024-03-17 13:40 41阅读 0赞

**目录**

【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】整数变量

【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】浮点数变量

【3.4.1】双精度浮点型

3.4.2 单精度浮点型

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】强制类型转换(显式)

【3.8】类型提升

【4】字符串类型

--------------------

## **【1】字面常量**  ##

HelloWorld程序中， System.Out.println("Hello World")； 语句，不论程序何时运行，输出的都是HelloWorld，其实"Hello World"就是字面常量。

**常量即程序运行期间，固定不变的量称为常量**，比如：一个礼拜七天，一年12个月等。

public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            // No.1 第一种打印方式
            System.out.println("Hello World!");
            System.out.println(100);
            System.out.println(10.12);
            System.out.println('A');
            System.out.println(true);
            System.out.println(false);
    
            // No.2 第二种打印方式
            System.out.printf("%s\n", "ShaXiang");
            System.out.printf("%d\n", 22);
    
            // No.3 第三种打印方式
            System.out.print(1000);
            System.out.print("你好这是java的第三种打印方式");
        }
    }

其中：100、3.14、‘A’、true/false都是常量，将其称为字面常量。

字面常量的分类：

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、0.49
4.  字符常量：由 单引号 括起来的当个字符，比如：‘A’、‘1’
5.  布尔常量：只有两种true和false
6.  空常量：null(后面了讲)

**注意：**字符串、整形、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中数据类型主要分为两类：**基本数据类型**和**引用数据类型**。

![e97a44ff0b0547e7a3a67891e08efe9e.png][]

基本数据类型有**四类八种**：

1.  四类：整型、浮点型、字符型以及布尔型 。
2.  八种：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="vertical-align:bottom;">数据类型</th> 
   <th style="vertical-align:bottom;">关键字</th> 
   <th style="vertical-align:bottom;">内存占用</th> 
   <th style="vertical-align:bottom;">范围</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:top;">字节型</td> 
   <td style="vertical-align:top;">byte</td> 
   <td style="vertical-align:top;">1 字节</td> 
   <td style="vertical-align:top;">-128 ~ 127</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:top;">短整型</td> 
   <td style="vertical-align:top;">short</td> 
   <td style="vertical-align:top;">2 字节</td> 
   <td style="vertical-align:top;">-32768 ~ 32767</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:top;">整型</td> 
   <td style="vertical-align:top;">int</td> 
   <td style="vertical-align:top;">4 字节</td> 
   <td style="vertical-align:top;">-2^31 ~ 2^31-1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:top;">长整型</td> 
   <td style="vertical-align:top;">long</td> 
   <td style="vertical-align:top;">8 字节</td> 
   <td style="vertical-align:top;">-2^63 ~ 2^63-1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:top;">单精度浮点数</td> 
   <td style="vertical-align:top;">float</td> 
   <td style="vertical-align:top;">4 字节</td> 
   <td style="vertical-align:top;">有范围，一般不关注</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:top;">双精度浮点数</td> 
   <td style="vertical-align:top;">double</td> 
   <td style="vertical-align:top;">8 字节</td> 
   <td style="vertical-align:top;">有范围，一般不关注</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:top;">字符型</td> 
   <td style="vertical-align:top;">char</td> 
   <td style="vertical-align:top;">2 字节</td> 
   <td style="vertical-align:top;">0 ~ 65535</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:top;">布尔型</td> 
   <td style="vertical-align:top;">boolean</td> 
   <td style="vertical-align:top;">没有明确规定</td> 
   <td style="vertical-align:top;">true 和 false</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![93979c93500143ad9cd624597f60891e.png][]

**【实例代码】**

public static void main(String[] args) {
        // SIZE: 用二进制补码形式表示int值的位数。
        int intSize = Integer.SIZE;
        System.out.println("    int size: " + (intSize/8) + "Byte" );
        
        int shortSize = Short.SIZE;
        System.out.println("  short size: " + (shortSize/8) + "Byte" );
        
        int longSize = Long.SIZE;
        System.out.println("   long size: " + (longSize/8) + "Byte" );
        
        int byteSize = Byte.SIZE;
        System.out.println("   byte size: " + (byteSize/8) + "Byte" );
        
        int floatSize = Float.SIZE;
        System.out.println("  float size: " + (floatSize/8) + "Byte" );
        
        int doubleSize = Double.SIZE;
        System.out.println(" double size: " + (doubleSize/8) + "Byte" );
    }

**注意：**

*  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。
 *  整形和浮点型都是带有符号的。
 *  整型默认为int型，浮点型默认为double。
 *  字符串属于引用类型，该中类型后序介绍 。

什么是字节?

*  字节是计算机中表示空间大小的基本单位。
 *  计算机使用二进制表示数据. 我们认为 8 个二进制位(bit) 为一个字节(Byte)。
 *  我们平时的计算机为 8GB 内存, 意思是 8G 个字节。
 *  其中 1KB = 1024 Byte, 1MB = 1024 KB, 1GB = 1024 MB。
 *  所以 8GB 相当于 80 多亿个字节 。

## **【3】变量** ##

### **【3.1】变量概念**  ###

在程序中，除了有始终不变的常量外，有些内容可能会经常改变，比如：人的年龄、身高、成绩分数、数学函数的计算结果等，对**于这些经常改变的内容，在Java程序中，称为变量**。**而数据类型就是用来定义不同种类变量的**。

### **【3.2】语法格式**  ###

定义变量的语法格式为：

数据类型 变量名 = 初始值;

【实例代码】：

public static void main(String[] args) {
        int a = 0;  // a是变量，a中的值是可以修改的，注意：= 在java中表示赋值，即将100交给a，a中保存的值就是100
        double b = 3.14;
        char c = 'A';
        boolean d = false;
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);
        System.out.println(d);
        // 下面先把Integer -》 把他当成一个int的pluse版本，专用术语：【包装类】
        System.out.println(Integer.MAX_VALUE);  // Integer.MAX_VALUE 这样可以输出int的最大值
        System.out.println(Integer.MIN_VALUE);  // Integer.MIN_VALUE 这样可以输出int的最小值
        // 注意：在一行可以定义多个相同类型的变量
        int a1 = 10, a2 = 20, a3 = 30;
        System.out.println(a1);
        System.out.println(a2);
        System.out.println(a3);
    }

### **【3.3】整数变量** ###

#### **【3.3.1】 整型变量**  ####

public static void main(String[] args) {
        // 方式一：在定义时给出初始值
        int a = 10;
        System.out.println(a);
        // 方式二：在定义时没有给初始值，但使用前必须设置初值
        int b;
        b = 10;
        System.out.println(b);
        // 使用方式二定义后，在使用前如果没有赋值，则编译期间会报错
        int c;
        System.out.println(c);
        c = 100;
        // int型变量所能表示的范围：
        System.out.println(Integer.MIN_VALUE);
        System.out.println(Integer.MAX_VALUE);
        // 注意：在定义int性变量时，所赋值不能超过int的范围
        // int d = 12345678901234; // 编译时报错，初值超过了int的范围❌
    }

**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。

#### **【3.3.2】 长整型变量**  ####

public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        long b = 10; // long定义的长整型变量
        long c = 10L; // 为了区分int和long类型，一般建议：long类型变量的初始值之后加L或者l
        long d = 10l; // 一般更加以加大写L，因为小写l与1不好区分
        // long型变量所能表示的范围：这个数据范围远超过 int 的表示范围. 足够绝大部分的工程场景使用.
        System.out.println(Long.MIN_VALUE);
        System.out.println(Long.MAX_VALUE);
    }

**注意事项：**

1.  长整型变量的初始值后加L或者l，推荐加L。
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： -2^63 ~ 2^63-1。
4.  long的包装类型为Long 。

#### **【3.3.3】 短整型变量**  ####

public static void main(String[] args) {
        short a = 10;
        System.out.println(a);
        // short型变量所能表示的范围：
        System.out.println(Short.MIN_VALUE);
        System.out.println(Short.MAX_VALUE);
    }

**注意事项：**

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**  ####

public static void main(String[] args) {
        byte b = 10;
        System.Out.println(b);
        // byte型变量所能表示的范围：
        System.Out.println(Byte.MIN_VALUE);
        System.Out.println(Byte.MAX_VALUE);
    }

**注意事项：**

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 。

思考：byte、short、int、long都可以定义整形变量，为什么要给出4中不同类型呢？

这就好比买衣服时的尺码：

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### **【3.4】浮点数变量** ###

#### 【**3.4.1**】**双精度浮点型**  ####

public static void main(String[] args) {
        double d = 3.14;
        System.out.println(d);
        // 特殊意义一：
        int a = 1;
        int b = 2;
        System.out.println(a / b); // 输出 0.5 吗？
        // 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。
        // 正确写法如下
        double a1 = 1.0;
        double b1 = 2.0;
        System.out.println(a1 / b1); // 输出0.5
        double a2 = 1;
        double b2 = 2.0;
        System.out.println(a2 / b2); // 输出0.5
        // 特殊意义二：
        double num = 1.1;
        System.out.println(num * num); // 输出1.21吗？
        // 执行结果1.2100000000000002
    }

**注意事项：**

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 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。

#### **3.4.2 单精度浮点型**  ####

public static void main(String[] args) {
        float num = 1.0f; // 写作 1.0F 也可以
        System.out.println(num);
    }

**注意事项：**

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。

### **3.5 字符型变量**  ###

public static void main(String[] args) {
        char c1 = 'A'; // 大写字母
        char c2 = '1'; // 数字字符
        System.out.println(c1);
        System.out.println(c2);
        
        // 注意：java中的字符可以存放整形
        // char c3 = '帅';
        // System.out.println(c3);
    }

**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。

char ch = '呵';
      System.out.println(ch)

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.  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，在现实生活中也是经常出现的，比如：听说xxx同学买彩票中了一个亿...，听到后估计大部分人第一反应就是：我x，真的假的？

public static void main(String[] args) {
        boolean b = true;
        System.out.println(b);
        
        b = false;
        System.out.println(b);
    }

**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.。
    
        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
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。

int a = 10;
    long b = 100L;
    
    b = a; // 可以通过编译
    a = b; // 编译失败

在Java中，当参与运算数据类型不一致时，就会进行类型转换。Java中类型转换主要分为两类：自动类型转换(隐式) 和 强制类型转换(显式)。

#### **【3.7.1】自动类型转换(隐式)**  ####

自动类型转换即：**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**。

public static void main(String[] args) {
        System.Out.println(1024); // 整型默认情况下是int
        System.Out.println(3.14); // 浮点型默认情况下是double
       
        int a = 100;
        long b = 10L;
        b = a; // 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
        // a = b; // 编译报错，long的范围比int范围大，会有数据丢失，不安全❌
       
        float f = 3.14F;
        double d = 5.12;
        d = f; // 编译器会将f转换为double，然后进行赋值
        // f = d; // double表示数据范围大，直接将float交给double会有数据丢失，不安全❌
        byte b1 = 100; // 编译通过，100没有超过byte的范围，编译器隐式将100转换为byte
        // byte b2 = 257; // 编译失败，257超过了byte的数据范围，有数据丢失❌
    }

#### **【3.7.2】强制类型转换(显式)**  ####

强制类型转换：**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。特点：数据范围大的到数据范围小的**。

public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        long b = 100L;
        b = a; // int-->long，数据范围由小到大，隐式转换
        a = (int)b; // long-->int, 数据范围由大到小，需要强转，否则编译失败
        
        float f = 3.14F;
        double d = 5.12;
        d = f; // float-->double，数据范围由小到大，隐式转换
        f = (float)d; // double-->float, 数据范围由大到小，需要强转，否则编译失败
        // a = d; // 报错，类型不兼容❌
        a = (int)d; // int没有double表示的数据范围大，需要强转，小数点之后全部丢弃
        
        byte b1 = 100; // 100默认为int，没有超过byte范围，隐式转换
        byte b2 = (byte)257; // 257默认为int，超过byte范围，需要显示转换，否则报错
        boolean flag = true;
        // a = flag; // 编译失败：类型不兼容❌
        // flag = a; // 编译失败：类型不兼容❌
    }

**注意事项：**

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。

public static void main(String[] args) {
        byte a = 10;
        byte b = 20;
        // byte c = a + b; // 错误❌
        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;
    }

1.  byte与byte的运算 。

public static void main(String[] args) {
        byte a = 10;
        byte b = 20;
        // byte c = a + b;  // 错误❌
        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;
        // ^
    }

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 。

正确的写法:

byte a = 10;
    byte b = 20;
    byte c = (byte)(a + b);
    System.out.println(c);

【**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.。

## **【4】字符串类型**  ##

在Java中使用String类定义字符串类型，比如：

public static void main(String[] args) {
        String s1 = "Hello";
        String s2 = "World";
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s2);
        System.out.Println(s1 + " " + s2);  // s1 + " " + s2 表示：将s1和s2进行拼接。
    }

在有些情况下，需要将字符串和整形数字之间进行转换：

1.  int 转成 String

public static void main(String[] args) {
        // int类型转为string类型
        int iVal = 10;
        // 方法一：
        String strVal1 = iVal + "";	// 字符串和整数相加称为拼接
        // 方法二：
        String strVal2 = String.valueOf(iVal);
    }

1.  String 转成 int

public static void main(String[] args) {    
        String strVal = "123213";    
        int iVal = Integer.parseInt(strVal);
    }

对只是对字符串进行简单的介绍，后序会详细给大家介绍。

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