【JavaSE】数据类型与变量

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 整型变量

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 浮点型变量

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

4.1 Java字符串类型的定义

4.2 Java字符串求长度

4.3 Java字符串拼接

4.4 Java中字符串和整型的转换

4.4.1 Java的int 转成 String

4.4.2 Java的String 转成 int

1. 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 Test {
    public static void main(String[] args){
        System.Out.println("hello world!");
        System.Out.println(100);
        System.Out.println(3.14);
        System.Out.println('A');
        System.Out.println(true);
        System.Out.println(false);
    }
}

上述程序中的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

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。

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：

注意：

1. 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

2. 整型和浮点型都是带有符号的

3. 整型默认为int型，浮点型默认为double

4. 字符串属于引用类型

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。

转换关系：

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;

比如：

int a = 10; // 定义整形变量a，a是变量名也称为标识符，该变量中放置的值为10
double d = 3.14;
char c = 'A';
boolean b = true;
// 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;

注意：在Java中，局部变量在使用前必须初始化。如果在使用前没有初始化，编译期间就会报错！

3.3 整型变量

3.3.1 整型变量

int型变量的定义与输出:

// 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);

int型变量能表示的范围：

System.out.println(Integer.MIN_VALUE);
System.out.println(Integer.MAX_VALUE);

运行结果：

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

Java当中当你赋值的“字面值常量”一旦超过了变量能存储的最大值，会自动编译报错的!

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

long型变量的定义：

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型变量能表示的范围：

System.out.println(Long.MIN_VALUE);
System.out.println(Long.MAX_VALUE);

运行结果：

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。

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：

4. long的包装类型为Long

3.3.3 短整型变量

short型变量的定义：

short a = 10;

short型变量能表示的范围：

System.out.println(Short.MIN_VALUE);
System.out.println(Short.MAX_VALUE);

运行结果：

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

byte变量的定义

byte b = 10;

byte型变量能表示的范围：

System.out.println(Byte.MIN_VALUE);
System.out.println(Byte.MAX_VALUE);

运行结果：

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

3.4 浮点型变量

3.4.1 双精度浮点型

double型变量的定义：

double d = 3.14;

神奇的代码一：

会输出0.5吗？不会！

int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a / b);

运行结果：

原因：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。

如下代码就会得到0.5：

double a = 1.0;
double b = 2.0;
System.out.println(a / b);

神奇的代码二：

会输出1.21吗？不会！

double num = 1.1;
System.out.println(num * num);

运行结果：

原因：在Java中，小数并没有一个非常精确的数字，只能精确到小数点的后几位

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

float型变量的定义：

float num = 1.0f; // 写作 1.0F 也可以

给float型变量赋值时，必须在数字尾部加上'f'或者'F'，表示是单精度浮点型。小数默认是双精度浮点型，将double类型的变量存到float中，编译会报错：

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

char型变量的定义：

char c1 = 'A'; // 大写字母
char c2 = '1'; // 数字字符
char c3 = '帅';

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。

3. 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？

boolean型变量的定义与输出：

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

boolean类型和int类型不能互相转换，否则会报错：

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. 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

3.7.1 自动类型转换(隐式)

自动类型转换：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。

例一：

例二:

例三：

例四：

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。

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

2. byte与byte的运算

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:

【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

4.1 Java字符串类型的定义

在 Java 中使用 String 类定义字符串类型

String s = "hello";
System.out.println(s);

注意：在C/C++中，字符串末尾以'\0'结尾，而在Java的String中，没有这个‘\0’结尾。

4.2 Java字符串求长度

String str = "hello";
int len = str.length();
System.out.println(len);

运行结果：

4.3 Java字符串拼接

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

4.4 Java中字符串和整型的转换

4.4.1 Java的int 转成 String

法一：使用库函数

int num = 100;
String s = String.valueOf(num);

法二：字符串+整型，能够将整型转换为字符串（字符串拼接其他 = 字符串）

int a = 10;
int b = 20;
System.out.println("a=" + a +" b=" + b);

运行结果：

如下代码会输出什么？

运行结果：

分析：

上面那行代码是字符串“a + b =”拼接其他，整体仍然是字符串。

上面那行代码是加完才拼接的。

4.4.2 Java的String 转成 int

法一：

String str = "100";
int num = Integer.valueOf(str);

法二：

String str = "100";
int num = Integer.parseInt(str);

String不是包装类型：