JavaSE：数据类型与变量

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 整型变量
  • • 3.3.1 整型变量
    • 3.3.2长整型变量
    • 3.3.3短整形变量
    • 3.3.4字节型变量
  • 3.4浮点型变量
  • • 3.4.1单精度浮点型
    • 3.4.2双精度浮点类型
  • 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
  • 3.8字符串类型

1.字面常量

System.Out.println(“Hello World”)； 语句，不论程序何时运行，输出的都是Hello
World，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

下面的输出的内容都是固定不变的常量，都是字面常量

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("HelloWorld");
        System.out.println(3.14);
        System.out.println(100);
        System.out.println('a');
        System.out.println(true);
        System.out.println(false);
    }
}

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(比较特殊会在以后的内容中出现)

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。

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：

数据类型	关键字	内存占用	范围	包装类
字节型	byte	1字节	-128 ~ 127	Byte
短整型	short	2字节	-32768 ~ 32767	Short
整形	int	4字节	-231 ~ 231-1	Integer
长整型	long	8字节	-263 ~ -263-1	Long
单精度浮点型	float	4字节	有范围，一般不关注	Float
双精度浮点型	double	8字节	有范围，一般不关注	Double
字符型	char	2字节	0 ~ 65535	Character
布尔型	boolean	没有明确规定	true和false	Boolean

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

变量就相当于是一个箱子，这个箱子可以放东西，箱子有大有小

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;

在方法中设立的变量都是局部变量
例如

int a=10;//定义变量a，a也是变量名也是标识符，该变量中放置的值是10
double b=3.14;
float c=6.66f;
char d='A';
boolean e=true;
System.out.println(a);
System.out.println(b);
System.out.println(c);
System.out.println(d);
System.out.println(e);

a = 100; // 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
System.out.println(a);

// 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 整型变量 3.3.1 整型变量

整形：

• 大小：4个字节【可移植性强：不管32位还是64位，int都是4字节】
• 在Java中，int没有所谓的无符号整数，所以int即能表示正数，又能表示负数

定义整形类型变量方法

// 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);

不赋初值时会报错

java很安全，当你在建立了任何一个变量后，都必须要赋初值，否则无法编译会报错

int c;
System.out.println(c);
c = 100;

取值范围

// 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

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

长整型

• 因为int不够储存了，才有的长整型
• 大小：8个字节【可移植性强：不管32位还是64位，long都是8字节】
• 在Java中，long即能表示正数，又能表示负数

定义长整型
这里想更明确的定义long可以在数值后面加上L或者l但不建议用l是因为和数字1不好区分，也并不是说不写L会出错

long a = 10; // long定义的长整型变量

long d = 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 c = 10l; // 一般更加以加大写L，因为小写l与1不好区分

取值范围
long的包装类是Long，开头首字母大写

// 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);
//-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807
//-2^63 ~2^63-1

注意

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：-2⁶³ ~2⁶³-1
4. long的包装类型为Long

3.3.3短整形变量

短整型

• 大小：2个字节【可移植性强：不管32位还是64位，short都是2字节】
• 在Java中，long即能表示正数，又能表示负数

定义短整型

short a = 10;
System.out.println(a);

取值范围
short的包装类是Short，开头首字母大写

// short型变量所能表示的范围：
System.out.println(Short.MIN_VALUE);
System.out.println(Short.MAX_VALUE);
//-32768 ~ 32767
//-2^15 ~ 2^15-1

注意

1. short在任何系统下都占2个字节
2. short的表示范围为：-32768 ~ 32767也就是 -2¹⁵ ~ 2¹⁵-1
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

字节型变量

• 大小：1个字节【可移植性强：不管32位还是64位，byte都是1字节】
• 在Java中，short即能表示正数，又能表示负数

定义短整型

byte b = 10;
System.Out.println(b);

取值范围
byte的包装类是Byte，开头首字母大写

// byte型变量所能表示的范围：
System.Out.println(Byte.MIN_VALUE);
System.Out.println(Byte.MAX_VALUE);
//-128 ~ 127
//-2^7 ~ 2^7-1

当你给一个变量赋值的数超出该数据类型的取值范围的数字时，编译器会报错

类似byte低字节的类型进行赋值时需要注意整形提升：
在这里的a+1计算时会进行整形提升，都提升成int型进行计算，像short和byte进行计算时，都会进行整形提升，注意是在计算情况下，不在计算情况下不会触发整形提升

修改一下：将int型的得数进行强制类型转换就可以合法使用了

注意

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单精度浮点型

单精度浮点型变量

• 大小：4个字节【可移植性强：不管32位还是64位，float都是4字节】
• 在Java中，float即能表示正数，又能表示负数
• 遵循浮点数的存储方式

定义单精度浮点型
不能直接赋值一个超过本数据类型大小的数据类型，否则编译器会出错
在Java中小数默认的是8字节的double类型，当我们将小数直接赋值给4字节float类型的变量时会出现问题，在小数后面加一个f或者F就可以将小数转成4字节的float类型用于赋值


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。

3.4.2双精度浮点类型

双精度浮点型变量

• 大小：8个字节【可移植性强：不管32位还是64位，double都是8字节】
• 在Java中，double即能表示正数，又能表示负数
• 遵循浮点数的存储方式

定义双精度浮点型
此时的19.9这个小数默认就是double类型

double a=19.9;
System.out.println(a);

神奇的代码一
下面的代码在计算机看来a和b都是整形，那么他们相除也不会进行类型提示，得出的结果也是整形，不会有小数部分，所以输出的是0

int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a / b); // 输出 0.5 吗？

只有修改成double类型，才能输出0.5

还有一种方法是在输出的时候让得数与小数进行运行，进行类型提升，得出0.5
这里的前提是a*1.0要是改成b*1.0的话就是a/b先进行运算得出int型的0然后再去1.0得出的是0.0而不是0.5了

神奇的代码二

为什么aa在这里是1.2100000000000002
是因为计算机当中，小数是没有精确数字的，只能精确到小数后xxx位
float能精确到后6位
double能精确到后15位

注意

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。

3.5字符型变量

字符型变量

• 字符型不属于整数类型
• 大小：2个字节【可移植性强：不管32位还是64位，char都是2字节】
• 字符型不能表示负数 0-65536
• Java当中 字符型不再使用ASCII码而是使用的Unicode字符集

char c1='a';
char c2='A';
char c3='1';
char c4='字';

// 注意：java中的字符可以存放整形
char c5=97;
System.out.println(c5);
//97输出的是a

Java当中 字符型不再使用ASCII码而是使用的Unicode字符集
Unicode字符集当中包含了很多语言：中文 英文 拉丁文…
ASCII字符集只能表示英文相关的字符
你也可以认为Java中的字符型使用的Unicode字符集也包含了ASCII字符集内容所以97也可以输出a

注意区分字符集和字符编码

注意

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

布尔型变量

• JVM没有规定boolean类型的大小

布尔类型boolean由于其本身所代码的特殊含义，boolean类型与其他基本类型不能进行类型的转换（既不能进行自动类型的提升，也不能强制类型转换）， 否则，将编译出错。
Java里面没有所谓的 0是假 非0是真，Java的真假只有两个值true和false

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

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

关于boolean类型的加减
这里的value是boolean类型而1是int型，这两个数据类型无法加减，注意这里不是拼接

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

注意

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

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

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
a=(int)b/

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

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

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
//可以强制类型转换 但是如果b是一个很大的数字，强制类型转换成int型其数值就会发生改变

可以强制类型转换 但是如果b是一个很大的数字，强制类型转换成int型其数值就会发生改变

int a = 10;
long b = 100L;
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; // double没有int表示的数据范围大，需要强转，小数点之后全部丢弃

下面这个例子报错是因为：
虽然float和int都是4字节但是float表示的数据宽度，除了小数部分还有整数部分，把这个数据给整数，编译器会报错

而把整数给小数不会出问题，只需接受整数部分即可

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

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

int a = 10;
long b = 20;
int c = a + b; // 编译出错: a + b--> int + long--> long + long 赋值给int时会丢失数据
long d = a + b; // 编译成功：a + b--> int + long--->long + long 赋值给long

2. byte与byte的运算

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;
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

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);

要注意：
下面为什么b是97+2不会报错呢？
是因为我们可能会想成97+2都是int型然后再赋值给b会出问题，但是Java中，这种赋值下都是字面常量值的时候，只会检测字面常量值运算后是否超出了变量的数据类型的取值范围，这里的97和2并没有数据类型

注意

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

数据类型进行类型提升的先后顺序：

3.8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
}

字符串名.length( )能求出字符串中有多少个字符

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
使用拼接，拼接后的内容都是字符串类型

int num = 10;
// 方法1：拼接
String str1 = num + "";
// 方法2
String str2 = String.valueOf(num);

第一个输出将a和b都拼接到了字符串中
第二个输出也是将a和b拼接到了字符串中
第三个先进行a+b运算然后得出30然后再去拼接
第四个是先计算30后然后拼接

2. String 转成 int

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