[JAVA] Java 變量、表達式和數據類型詳解

數據類型

一、變量

變量: 表示存儲空間,可用來存放某一類型(整數、小數…)的數據,沒有固定值,變量值是可變的,可重複使用,也可以用來存儲某種類型的未知數據。

變量的特點

① 佔據內存中的一塊存儲區域;

② 該存儲區域有自己的名稱(變量名)和類型(數據類型);

③ 可以被重複使用,可以在多處使用;

④ 該區域的數據可以在同一類型範圍內不斷變化;

Java變量的定義

1.先聲明,再賦值:

int i;
i = 13;

2.聲明的同時賦值:

int i = 13;

3.同時聲明多個變量:

int i = 13,j = 14,k = 15;

變量的分類: 根據變量在類中定義的位置的不同,把變量分成兩大類:

  • 成員變量:直接定義在類裏的變量,又稱爲全局變量或者字段,亦或稱之爲屬性。
  • 局部變量:變量除了成員變量之外,其他的就是局部變量;局部變量根據定義位置的不同有3種表現形式:方法形參,方法內變量,代碼塊變量。

變量作用域: 變量的作用範圍或者可訪問範圍,只有作用域內,變量才能被其他程序代碼訪問。當一個變量被定義時,它的作用域就確定了: 從定義開始到定義所在的花括號結束。

變量使用規則:

  1. 變量必須先聲明,並且初始化後才能使用;
  2. 聲明變量必須有數據類型,不同的數據類型在內存中有不同的存儲空間;
  3. 同一作用域內變量名不能重複定義,且Java對大小寫敏感;

常量:程序中固定不變化的值,在Java中常量的生命週期從創建開始,到JVM關閉結束;

字面值常量: 也稱字面量,或者直接量,表示直接給出的一個值(可以是整數,小數,true,false等),比如:整數常量1,2,3,小數常量3.14,布爾常量false,true等;

二、表達式

由數字、運算符、數字分組符號(括號)、常量、變量等能表達一個有意義的結果的排列組合;用運算符號連接的變量/常量可稱爲表達式。如:

k = i + j;
i - j;

表達式中操作數進行運算得到的最終結果就是表達式的結果,表達式的運算順序大多和數學一樣。

表達式

三、數據類型

Java 數據類型

分類:在Java中數據類型整體上分成兩大類:

1.基本數據類型/原生數據類型,共8個:

     整數類型 : byte short int long                    
     小數類型 :  float double

2. 引用數據類型/對象數據類型: 類/接口/數組;

3. 在Java中,整數的默認類型是int,小數的默認類型是double

boolean(布爾)類型:通常用於邏輯運算和程序流程控制(條件選擇/循環),該類型的值只能是true 或 false,表示真或假,false和true是boolean的常量;在Java語法中不可以使用0或非0的整數來代替false和true,注意區分於C語言,C語言是允許這樣的;

(特別說明:其實在JVM(Java虛擬機)中對boolean的處理是用0表示false,非0表示true的,但在語法中不允許的。)

默認情況下,布爾類型的值是false;

整數類型: 有byte、short、int、long 這4種類型;

整型常量的四種表示形式:

① 二進制整數:0B或0b開頭(Java7的新特性),如:int a = 0B110;

② 八進制整數:要求以0開頭,如 int a = 012;

③ 十進制整數:如:int a = 17;

④ 十六進制整數:要求0X或0x開頭,如int a = 0x12;

Java語言的整型常量默認是int型,聲明long型變量需要在其後加上‘l’或‘L,因小寫的l容易和數字1相混淆,建議使用大寫L。

小數類型: 有float、double兩種類型;小數類型又稱爲浮點類型,float表示單精度類型,double表示雙精度類型,但是二者都不能表示精確的小數。在精度要求高的系統比如:銀行系統,計費系統的高精度計算中,通常會使用BigDecimal類型。

Java的浮點類型常量有兩種表現形式:

  • 十進制形式: 例如:3.14 ,168.0, 0.618
  • 科學計數法形式: 例如:3.14e2, 3.14E2, 1000E-2 ,科學計數法表達式返回的結果是double類型;這裏的e/E 表示10,即 3.14e2 = 3.14 x 10^2。

默認情況下,一個浮點類型的字面量默認是double類型.若要聲明一個常量爲float型,則需在常量後加上f 或 F,double常量後面的D或d可省略。

注意:Java裏只有浮點型的變量纔可以接受科學計算式結果。

字符類型(char): 字符,字母和符號;char類型:表示16位的無符號整數或者Unicode字符,Java對字符采用Unicode字符編碼。

Unicode收集了世界上所有語言文字中的符號,是一種跨平臺的編碼方式,Java的字符佔兩個字節,可以表示一個漢字。

什麼是編碼呢?由於計算機只能表示0和1兩個數,於是人們做規定使用一個數字去表示一個特定的字符,比如a使用97表示。於是誕生了ASCII(美國信息交互標準編碼)、Unicode這樣的字符編碼;char數據類型前256個字符和ASCII(美國信息交互標準編碼)碼中的字符重複。

ascii 對照表

char常量有3種表示形式:

① 使用單個字符來指定字符常量,用單引號括起來,格式如:‘◆’、‘A’,‘a’;

char c = 'A';

② 作爲十進制整數數值使用,但是數據範圍在[0,65535],格式如:97,不過打印出來的值是ASCII碼錶中對應的的符號:a。

char c = 97;

③ 和②一樣,但這裏表示的是16進制的數值,格式如:’\\uX’,X表示16進制整數;如:97的16進制是61。那麼表示爲‘\\u0061’打印出來也是a。

char c = '\\u0061';

所以可以說char本質上也是整型,但數據範圍在0 ~ 65535.

引用類型:除了8種基本數據類型,其他所有類型都是引用數據類型,包括類、接口、數組。引用數據類型默認初始值都是null;字符串String其實是一個類,不屬於基本數據類型,就不在這裏講了,後期會單獨爲String單獨介紹。

四、數據類型轉換

溢出:當要表示的數據超出數據類型的臨界範圍時,稱爲溢出。溢出情況發生時程序並沒有做數據範圍檢查處理,此時會出現數據紊亂情況。看如下的:演示

int最大值是:2147483647,如果對 2147483647 + 1 結果會是多少呢?

int 最大值

計算結果變成了最小值**-2147483648**,不是我們預料中的2147483648;,可以把數據類型看做一個容器,把數據看做要往容器中存放的物品,比如水,水裝滿了就會溢出,想裝更多的水,就得使用更大的容器,這樣就比較好理解了;所以在使用中,要爲數據選擇合適的數據類型,發生避免溢出這樣的錯誤。

數據類型轉換:把數據從一種類型轉換到另一種類型,比如:從int到long,在8大基本數據類型中,boolean不參與轉換,因爲boolean不屬於數值類型。轉換規則如下:

數據類型轉換

自動類型轉換,也稱爲“隱式類型轉換, 當把小數據範圍類型的數值或變量賦給另一個大數據範圍類型變量,系統可以完成自動類型轉型。這好比把裝一斤水容器裏的水倒進可以裝兩斤水的容器裏一樣。一般的,我們會直接把byte,short,char直接賦值給int類型。

當一個算術表達式中包含多個基本數據類型(boolean除外)的值時,整個算術表達式的數據類型將在數據運算時出現類型自動提升,其規則是:所有的byte、short、char類型被自動提升到int類型;整個表達式的最終結果類型被提升到表達式中類型最高的類型;

已有變量如下:
short s = 10;
byte a = 2;
int i = 5;
float f = 10.0F;
double d = 35.0;
判斷該表達式的結果類型:  (s / a) -(f / s) - (d + i)

下圖便是詳細運行過程:

表達式結果類型

完結。老夫雖不正經,但老夫一身的才華

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