4. 变量

4.1. 变量

4.1.1. 变量的概念:

  • 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

4.1.2. 变量的作用:

  • 用于在内存中保存数据

  • 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

4.1.3. 变量的作用域:其定义所在的一对{ }

  • 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

4.1.4. 声明变量

  • 语法:<数据类型> <变量名称>

  • 例如:int var;

4.1.5. 变量的赋值

  • 语法:<变量名称> = <值>

  • 例如:var = 10;

4.1.6. 声明和赋值变量

  • 语法: <数据类型> <变量名> = <初始化值>

  • 例如:int var = 10;

注意: <数据类型> <变量名> = <初始化值>,<变量名> = <初始化值>

4.1.7. 变量的注意事项:

  1. 变量不能重复定义。

  2. 整数默认是int类型,如果想要直接定义一个long类型的数字,那么可以在这个数字后面加上l或者L,推荐L

  3. 小数默认是double类型,如果想要定义一个float类型的数字,那么可以在这个数字后面加上f或者F,推荐F

  4. 变量在使用前必须要赋值。

  5. 变量只在自己的作用域(大括号)内有效,变量一旦离开自己的作用域就会消失

4.1.8. 变量的分类

  • 按数据类型分类

    • 对于每一种数据都定义了明确的具体数据类型(强类型语言),在内存中分配了不同大小的内存空间。

    _images/typeofdata.png数据类型

  • 按声明的位置的不同

    • 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。

    _images/Variablelocationclassification.png变量位置分类

4.2. 整数类型

4.2.1. 整数类型:

  • byteshortint(默认)long

  • java各整数类型有固定的表数范围和字段长度,不受具体OS的影响,以保证java程序的可移植性。

  • java的整型常量默认为int 型,声明long型常量须后加lL

  • java程序中变量通常声明为int型,除非不足以表示较大的数,才使用long

4.2.2. 各类型对比

类型 占用存储空间 范围
byte 1字节 = 8 (bit) -128 ~ 127
short 2字节 = 16(bit) -32768~ 32767
int 4字节 = 32(bit) -2147483648~2147483647
long 8字节 = 64(bit) -9223372036854775808~9223372036854775807
  注意:整数类型中 第一个bit 代表的是符号 其余的组合起来就是当前代表的2进制数字
  		

因此: byte 最大存储 0111 ,1111 最小存储 1111, 1111

因此当 byte n = 127; n++ ; 结果就变成了 -128

4.2.3. 例如:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        byte maxByteValue = Byte.MAX_VALUE;
        System.out.println(++maxByteValue );
    }
}
// console: -127

4.3. 浮点类型

4.3.1. 浮点类型:

  • float:单精度,尾数可以精确到7位有效数字。很多情况下,精度很难满足需求。

  • double:双精度,精度是float的两倍。通常采用此类型后面也可以加d通常不加。

  • Java的浮点型常量默认为double型,声明float型常量,须后加fF

  • java中可以用_来三位三位输出。double otherNumber = 3_000_000.4_567_890;

类型 占用存储空间 范围
单精度float 4字节 = 32(bit) -3.403E38 ~ 3.403E38
双精度double 8字节 = 64(bit) -1.798E308 ~ 1.798E308

4.4. 字符类型:(char)

4.4.1. 字符类型

  • char 型数据用来表示通常意义上“字符”(2字节)

  • Java中的所有字符都使用Unicode编码,故一个字符可以存储一个字母,一个汉字,或其他书面语的一个字符。

  • 字符型变量的三种表现形式:

    • 字符常量是用单引号(‘ ’)括起来的单个字符。例如:char c1 = 'a'; char c2 = '中'; char c3 = '9';

    • Java中还允许使用转义字符‘\’来将其后的字符转变为特殊字符型常量。例如:char c3 = ‘\n’; // '\n'表示换行符

    • 直接使用 Unicode 值来表示字符型常量:‘\uXXXX’。其中,XXXX代表一个十六进制整数。如:\u000a表示 \n

  • char类型是可以进行运算的。因为它都对应有Unicode码。

4.4.2. ASCII 码

  • 上个世纪60年代,美国制定了一套字符编码,对英语字符与二进制位之间的关系,做了统一规定。这被称为ASCII码。ASCII码一共规定了128个字符的编码,比如空格“SPACE”是32(二进制00100000),大写的字母A是65(二进制01000001)。这128个符号(包括32个不能打印出来的控制符号),只占用了一个字节的后面7位,最前面的1位统一规定为0。

  • 缺点:

    • 不能表示所有字符。

    • 相同的编码表示的字符不一样:比如,130在法语编码中代表了é,在希伯来语编码中却代表了字母Gimel (ג)

  • ASCII编码表

    _images/ascii.pngASCII

4.4.3. Unicode 编码

  • Unicode:一种编码,将世界上所有的符号都纳入其中。每一个符号都给予一个独一无二的编码,使用 Unicode 没有乱码的问题。

  • 缺点:

    • Unicode 只规定了符号的二进制代码,却没有规定这个二进制代码应该如何存储:无法区别 Unicode 和ASCII:计算机无法区分三个字节表示一个符号还是分别表示三个符号。另外,我们知道,英文字母只用一个字节表示就够了,如果unicode统一规定,每个符号用三个或四个字节表示,那么每个英文字母前都必然有二到三个字节是0,这对于存储空间来说是极大的浪费。

4.4.4. UTF-8

  • UTF-8 是在互联网上使用最广的一种 Unicode 的实现方式。

  • UTF-8 是一种变长的编码方式。它可以使用 1-6 个字节表示一个符号,根据不同的符号而变化字节长度。

  • UTF-8的编码规则:

    • 对于单字节的UTF-8编码,该字节的最高位为0,其余7位用来对字符进行编码(等同于ASCII码)。

    • 对于多字节的UTF-8编码,如果编码包含 n 个字节,那么第一个字节的前 n 位为1,第一个字节的第 n+1 位为0,该字节的剩余各位用来对字符进行编码。在第一个字节之后的所有的字节,都是最高两位为”10”,其余6位用来对字符进行编码

  • Unicode查询网址

4.5. 布尔类型(Boolean)

4.5.1. 布尔类型

  • boolean 类型用来判断逻辑条件,一般用于程序流程控制:

    • if条件控制语句;

    • while循环控制语句;

    • do-while循环控制语句;

    • for循环控制语句;

  • boolean类型数据只允许取值truefalse,无null。

    • 不可以使用0 0的整数替代falsetrue,这点和C语言,python语言不同。

    • Java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令,Java语言表达所操作的boolean值,在编译之后都使用Jvm中的int数据类型来代替:true1表示,false0表示。

4.6. 类型转换

4.6.1. 类型转换问题

  • boolean类型不参与数据类型转换问题

    _images/type.png类型转换图

  • 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。

    • 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。

    • 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。

    • 此时的容量大小指的是,表示数的范围的大和小。比如:float容量要大于long的容量

  • 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。

      注意 :因为java程序默认整数位int 默认浮点数为double ,如果声明比默认小的类型变量进行+-运算 一定要(cast)强制转换一下