【JavaSE】数据类型和运算符

前言

数据类型

1. 数据类型的分类

2. 基本数据类型

变量

1. 概叙

2. 整型变量

3. 字节型 & 短整型 & 长整型变量

4. 单 / 双精度浮点型变量

5. 字符型变量

6. 布尔型变量

类型转换

1. 自动类型转换(隐式)

2. 强制类型转换(显式)

补充：类型提升

字符串类型

运算符

1. 算术运算符

2. 增量运算符

3. 自增/自减运算符

4. 关系运算符

5. 逻辑运算符

6. 位运算符

7. 移位操作符

8. 条件运算符

结语

前言

Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，不仅如此，Java语言还具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、跨平台性、可移植性、多线程与动态性等特点。总之，作为一门优秀的程序设计语言，Java是值得我们认真去深入学习的，从今天起，我们也将正式开启Java的学习之旅！

数据类型

1. 数据类型的分类

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

2. 基本数据类型

数据类型	关键字	字节数	数值范围
字节型	byte	1 个字节	-128 ~ 127
短整型	short	2 个字节	-32768 ~ 32767
整型	int	4 个字节	-2^31 ~ 2^31 - 1
长整型	long	8 个字节	-2^63 ~ 2^63 - 1
单精度浮点数	float	4 个字节	一般不关注
双精度浮点数	double	8 个字节	一般不关注
字节型	char	2 个字节	0 ~ 65535
布尔型	boolean	无明确规定	true 和 false

没有long long这种类型
整型和浮点型都默认带有符号的
整型默认为int类型，浮点型默认为double类型
字符串属于引用数据类型，后续我们会先详细介绍

变量

1. 概叙

在Java中，我们会将那些经常改变的内容称为变量，像人的身高，岁数的增长，成绩分数的多少等等。而数据类型就是用来定义不同种类的变量的。

2. 整型变量

// 在定义时就给初始值
public static void main(String[] args) {
    int a = 10;
    System.out.println(a);
}

// int型变量所能表示的范围
System.out.println(Integer.MAX_VALUE); //2147483647
System.out.println(Integer.MIN_VALUE); //-2147483648

注意事项：

int类型无论在哪种系统下都是4个字节
int的表示范围为：-2^31 ~ 2^31 - 1
变量在使用前要记得赋值，否则编译会报错
int的包装类型是Integer(可以简单理解为plus版的int)

3. 字节型 & 短整型 & 长整型变量

public static void main(String[] args) {
    byte b = 10; // 字节型
    System.out.println(b);

    short s = 10; // 短整型
    System.out.println(s);

    long l = 10L; // 长整型
    System.out.println(l);
}

// byte、short、long型变量所能表示的范围
System.out.println(Byte.MAX_VALUE); //127
System.out.println(Byte.MIN_VALUE); //-128

System.out.println(Short.MAX_VALUE); //32767
System.out.println(Short.MIN_VALUE); //-32768

System.out.println(Long.MAX_VALUE); //9223372036854775807
System.out.println(Long.MIN_VALUE); //-9223372036854775808

注意事项：

byte类型在哪种系统下都是1个字节
byte的包装类型为Byte
short类型在哪种系统下都是2个字节
short的包装类型为Short
long在初始化时，在要后面加上L，以便区分
long类型在哪种系统下都是8个字节
long的包装类型为Long

4. 单 / 双精度浮点型变量

public static void main(String[] args) {
    float a = 1.0F; // 单精度浮点型
    System.out.println(a);
    
    double b = 2.0; // 双精度浮点型
    System.out.println(b);
}

注意事项：

float类型在哪种系统下都是4个字节
float在初始化时，在要后面加上F，以便区分
float的包装类型为Float
double类型在哪种系统下都是8个字节
double的包装类型为Double

（浮点型和整型在内存中的存储方式不同，所以它不能单纯用 2^n 的形式来计算；任何一个浮点数都没有一个非常精确的值，但我们可以精确到具体小数点后第几位）

5. 字符型变量

public static void main(String[] args) {
    char c1 = 'A';  // 大写字符
    char c2 = '1';  // 数字
    char c3 = '呵'; // 中文字符 
    System.out.println(c1);
    System.out.println(c2);
    System.out.println(c3);
}

注意事项：

Java中使用 单引号+单个字母 的形式来表示字符变量
在Java使用的是Unicode来表示字符，跟C语言的ASCII不一样
一个字符占2个字节，因此可以表示的字符种类就更多，也包括中文字符
char的包装类型为Character

6. 布尔型变量

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

    boolean b = false;
    System.out.println(b);
}

注意事项：

boolean类型的变量只有两种取值，true表示真，false表示假。在Java中，不存在 1 表示真，0 表示假
boolean类型没有明确规定占几个字节，且它不能和其他类型进行转换
boolean的包装类型为Boolean

类型转换

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种：自动类型转换(隐式)和强制类型转换(显式)

1. 自动类型转换(隐式)

顾名思义，在代码编译时，编译器会自动进行类型转换，一般在数据类型小的转为数据类型大的时候会自动转换

2. 强制类型转换(显式)

当进行操作时，代码需要我们自己强制类型转换才能完成，编译器无法自动完成，一般在数据类型大的转为数据类型小的时候会出现。我们通常采用 (目标类型) + 目标变量 的方式来强制类型转换

注意事项：

在强制类型转换时，可能会使数据的精度丢失，要特别注意
当我们将一个变量进行赋值时，Java会自动帮我们检查数字是否在该类型的表示范围之内
强制类型转换不一定能成功，而且不相干的类型之间是无法相互转换的，比如boolean和其他类型

补充：类型提升

不同类型的数据进行运算时，数据类型小的会自动提升到数据类型大的一边，举个例子

当 int 和 long 在一起运算时，int 会被提升为 long，所以就会出现下面的情况：c 因为是 int 类型，无法保存 a + b 得到的 long 类型，会出现丢失数据

byte 和 byte 的运算

为什么 byte 和 byte 相加后不能赋值给同为 byte 类型的 c 呢？原因在于：a 和 b 在相加前就已经被编译器自动提升为了 int 类型，再来相加，得到的结果当然也就为 int 类型啦，所以将结果直接赋值给 c 就会编译出错。

这种情况在 short 和 short 的运算也会出现，因为在计算机上，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，所以低于 4 个字节的类型如 byte 和 short 类型就会先提升成 int，接着再参与计算

字符串类型

这个是最特殊的类型，不同于 C/C++ ，Java单独为字符串创建了一个专门的数据类型 —— String

在这里我们就简单介绍一下字符串类型，关于它的更多知识点我会在后面单独开一篇博客详细讲解的

运算符

1. 算术运算符

加法	减法	乘法	除法	取模
+	-	*	/	%

简单使用：

注意事项：

以上运算符都是二元运算符，使用时需要有两个操作数
在使用除法和取模时，右操作数不能为 0，否则会出现算术异常

取模不仅可以对整数取模，也可以对 double 取模，不过没有实际意义，我们还是习惯对整数取模
当两侧的操作数类型不一样时，数据类型小的会自动提升到数据类型大的一边

2. 增量运算符

加等	减等	乘等	除等	取模等
+=	-=	*=	/=	%=

该类运算符在完成操作后，会将结果直接赋值给左操作数

我们在上面讲类型提升的时候说道：“不同类型的数据进行运算时，数据类型小的会自动提升到数据类型大的一边”，但对于增量操作符来说，它会在计算的时候自动帮我们进行类型转换，如下：

3. 自增/自减运算符

4. 关系运算符

相等	不相等	小于	大于	小于等于	大于等于
==	！=	<	>	<=	>=

注意：关系运算符最后的计算结果只有两种情况：true 或者 false，是 boolean 类型

5. 逻辑运算符

逻辑与	逻辑或	逻辑非
&&	\|\|	！
一假全假	一真全真	真假互变

要注意的是：逻辑运算符的计算结果都是 boolean 类型，true 或者 false

短路求值：我们先来看一个例子

明明我们的除数为 0，应该会提示算术异常，那为什么这里没有提示呢？

这就是所谓的短路情况：

对于 &&，如果左侧表达式值为 false，那么结果就一定是 false，不需要再计算右侧表达式
对于 | |，如果左侧表达式值为 true，那么结果就一定是 true，不需要再计算右侧表达式
但对于 & 和 | 来说，则不会发生短路

6. 位运算符

按位与	按位或	按位异或	按位取反
&	\|	^	~

按位与 &：如果两个二进制位都是1，则结果为1，否则结果为0
按位或 | ：如果两个二进制位都是0，则结果为0，否则结果为1
按位取反~ ：如果该位为0则转为1，是1则转为0（全部取反）
按位异或 ^ ：如果两个二进制位相同，则结果为0，相异则结果为1

7. 移位操作符

左移	右移	无符号右移
<<	>>	>>>
舍弃最左侧的数最右侧补0	舍弃最右侧的数最左侧补符号位	舍弃最右侧的数最左侧补0

左移

右移

无符号右移

>>>

舍弃最左侧的数

最右侧补0

舍弃最右侧的数

最左侧补符号位

舍弃最右侧的数

最左侧补0

注意事项：