基本语法-变量与运算符
关键字和保留字
关键字定义：被 Java 语言赋予了特殊含义，用做专门用途的字符串（单词）。
关键字特点：关键字中所有字母都为小写。
- 用于定义数据类型：class、interface、enum、byte、short
、int、long、float、double、char、boolean、void - 用于定义流程控制：if、else、switch、case、default
、while、do、for、break、continue、return - 用于定义访问权限修饰符：private、protected、public
- 用于定义类，函数，变量修饰符：abstract、final、static、synchronized
- 用于定义类与类之间关系：extends、implements
- 用于定义建立实例及引用实例，判断实例：new、this、super、instanceof
- 用于异常处理：try、catch、finally、throw、throws
- 用于包：package、import
- 其他修饰符：native、strictfp、transient、volatile、assert
- *用于定义数据类型值的字面值：true、false、null
保留字：现有 Java 版本尚未使用，但以后版本可能会作为关键字使
用。自己命名标识符时要避免使用这些保留字。例如：goto 、const。
标识符
标识符：Java 对各种变量、方法和类等要素命名时使用的字符序列称为标识符。即凡是自己可以起名字的地方都叫标识符。
标识符规则：
- 由 26 个英文字母大小写，0-9 ，_ 或 $ 组成；
- 数字不可以开头；
- 不可以使用关键字和保留字，但能包含关键字和保留字；
- Java 中严格区分大小写，长度无限制；
- 标识符不能包含空格。
命名规范：
- 包名：多单词组成时，所有字母都小写：xxxyyyzzz；
- 类名、接口名：多单词组成时，所有单词的首字母大写：XxxYyyZzz；
- 变量名、方法名：多单词组成时，第一个单词首字母小写，第二个单词开始每个单词首字母大写：xxxYyyZzz；
- 常量名：所有字母都大写。多单词时，每个单词用下划线连接：XXX_YYY_ZZZ。
变量
变量的概念：
- 内存中的一块存储区域；
- 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（即强类型）、变量名和存储的值。
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（需赋值才能使用），后使用；
- 使用变量名来访问这块区域的数据；
- 变量的作用域：其定义所在的一对 { } 内；
- 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。
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。
- 数据类型：
- 基本数据类型：
- 整数类型：byte、short、int、long
- 浮点类型：float、double
- 字符类型：char
- 布尔类型：boolean
- 引用数据类型：
- 类：class、String
- 接口：interface
- 数组：array
- 基本数据类型：
整数类型
| 类型 | 占用存储空间 | 表数范围 |
|---|---|---|
| byte | 1 byte(字节) = 8bit(位) | -128 ~ 127 |
| short | 2 字节 | -2^15 ~ 2^15-1 |
| int | 4 字节 | -2^31 ~ 2^31-1 (约21亿) |
| long | 8 字节 | -2^63 ~ 2^63-1 |
bit: 计算机中的最小存储单位。
byte:计算机中基本存储单元。
Java 的整型常量默认为 int 型，声明 long 型常量须后加 ‘l’ 或 ‘L’。
浮点类型
| 类型 | 占用存储空间 | 表数范围 |
|---|---|---|
| 单精度 float | 4 字节 | -3.403E38 ~ 3.403E38 |
| 双精度 double | 8 字节 | -1.798E308 ~ 1.798E308 |
Java 的浮点型常量默认为 double 型，声明 float 型常量须后加 ‘f’ 或 ‘F’。
字符类型
- char 型数据用来表示通常意义上“字符”(2字节)；
- 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 = ‘ ’; // ' '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 。
- 字符常量是用单引号(‘ ’)括起来的单个字符。例如：char c1 = 'a'; char c2
- char 类型是可以进行运算的，因为它都对应有 Unicode 码。
编码：
- ASCII：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。它的缺点是：不能表示所有字符；相同的编码表示的字符不一样。
- Unicode：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。它的缺点是：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；并且是对于存储空间来说是极大的浪费。 - 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。
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 true 和 false，无 null：
- 不可以使用 0 或 非 0 的整数替代 false 和 true，这点和 C 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，即 true 用 1 表示，false 用 0 表示。
基本数据类型转换
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。
数据类型按容量大小（表示数的范围大小）排序为：char / byte / short -> int -> long -> float -> double。
转换规则：
- 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；
- boolean 类型不能与其它数据类型运算；
- 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。
强制类型转换
转换规则：
- 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；
String a = “43”; int i = Integer.parseInt(a); - boolean 类型不可以转换为其它的数据类型。
运算符
运算符是一种特殊的符号，用以表示数据的运算、赋值和比较等。包括：
- 算术运算符；
- 赋值运算符；
- 比较运算符（关系运算符）；
- 逻辑运算符；
- 位运算符；
- 三元运算符。
算术运算符
- 注意问题：
- 如果对负数取模，可以把模数负号忽略不记，但被模数是负数则不可忽略。此外，取模运算的结果不一定总是整数。
- 对于除号“/”，它的整数除和小数除是有区别的：整数之间做除法时，只保留整数部分而舍弃小数部分。
- “+” 除字符串相加功能外，还能把非字符串转换成字符串。
赋值运算符
- 符号：=
- 当“=”两侧数据类型不一致时，可以使用自动类型转换或使用强制类型转换原则进行处理。
- 支持连续赋值。
- 扩展赋值运算符：+=, -=, *=, /=, %=。它们不会改变数据类型。
比较运算符
- 比较运算符的结果都是boolean型，也就是要么是true，要么是false。
- 比较运算符“==”不能误写成“=” 。
逻辑运算符
&逻辑与|逻辑或!逻辑非&&短路与||短路或^逻辑异或
位运算符
位运算是直接对整数的二进制进行的运算
| 运算符 | 运算 | 范例 |
|---|---|---|
<< |
左移。空位补0，被移除的高位丢弃，空缺位补0。 | 3 << 2 = 12 --> 3*2*2=12 |
>> |
右移。被移位的二进制最高位是0，右移后，空缺位补0；最高位是1，空缺位补1。 | 3 >> 1 = 1 --> 3/2=1 |
>>> |
无符号右移。被移位二进制最高位无论是0或者是1，空缺位都用0补。 | 3 >>> 1 = 1 --> 3/2=1 |
& |
与运算。二进制位进行&运算，只有1&1时结果是1，否则是0。 | 6 & 3 = 2 |
| ` | ` | 或运算 |
^ |
异或运算 | 6 ^ 3 = 5 |
~ |
取反运算 | ~6 = -7 |
三元运算符
只有单目运算符、三元运算符、赋值运算符是从右向左运算的。
练习和总结
标识符的命名规则需要注意哪几点？
标识符规则：
- 由 26 个英文字母大小写，0-9 ，_ 或 $ 组成；
- 数字不可以开头；
- 不可以使用关键字和保留字，但能包含关键字和保留字；
- Java 中严格区分大小写，长度无限制；
- 标识符不能包含空格。
基本数据类型有哪几类？包含 String 吗？
- 基本数据类型：
- 整数类型：byte、short、int、long
- 浮点类型：float、double
- 字符类型：char
- 布尔类型：boolean
String 是 引用数据类型。
写出基本数据类型自动转化的流程图？
char / short / byte -> int -> long -> float -> double
整型默认的是什么类型，浮点型（实数型）默认的是什么类型？
int; double;
对于包名，类名接口名，变量名和函数名，常量名我们习惯如何格式来命名？
命名规范：
- 包名：多单词组成时，所有字母都小写：xxxyyyzzz；
- 类名、接口名：多单词组成时，所有单词的首字母大写：XxxYyyZzz；
- 变量名、方法名：多单词组成时，第一个单词首字母小写，第二个单词开始每个单词首字母大写：xxxYyyZzz；
- 常量名：所有字母都大写。多单词时，每个单词用下划线连接：XXX_YYY_ZZZ。
强制类型转化可能出现的问题？
精度损失。
char 型变量中能不能存储一个中文汉字？为什么？
可以，因为 Java 一个字符是 2 个字节，每一个字符使用 Unicode 编码表示。
定义 float f = 3.4; 是否正确？表达式 15/2*2 的值是多少？
错误，应该为 float f = 3.4F;。14
根据运算符的功能，我们把运算符分成哪几类？
- 算术运算符；
- 赋值运算符；
- 比较运算符（关系运算符）；
- 逻辑运算符；
- 位运算符；
- 三元运算符。
Java 有没有 goto？
是 Java 中的保留字，现在没有在 Java 中使用。
用最有效的的方法算出 2 称以 8 等于几？
位运算，2<<3
以下代码的运行结果：
public static void main(String[] args) {
char x = 'x';
int i = 10;
System.out.println(true? x : i); // 120
System.out.println(true? 'x' : 10); // x
int a = 8, b = 3;
System.out.println(a>>>b); //
System.out.println(a>>>b | 2); //
}
为抵抗洪水，战士连续作战 89 小时，编程计算共多少天零多少小时？
package com.parzulpan.java.ch02;
/**
* @author : parzulpan
* @time : 2020-11-16
* @attention : 为抵抗洪水，战士连续作战 89 小时，编程计算共多少天零多少小时？
*/
public class GetDay {
public static void main(String[] args) {
int all = 89;
int day = all / 24;
int h = all % 24;
System.out.println("共 " + day + " 天零 " + h + " 小时");
}
}
今天是周二，100 天以后是周几？
package com.parzulpan.java.ch02;
/**
* @author : parzulpan
* @time : 2020-11-16
* @attention : 今天是周二，100 天以后是周几？
*/
public class GetWeek {
public static void main(String[] args) {
int all = 100 + 2;
int week = all % 7;
System.out.println("今天是周二，100 天以后是周 " + week);
}
}
编写代码实现两个变量值交换？
package com.parzulpan.java.ch02;
/**
* @author : parzulpan
* @time : 2020-11-16
* @attention : 实现两个变量值交换？
*/
public class SwapTwoNum {
public static void main(String[] args) {
swapV1(324, 953);
swapV2(324, 953);
swapV3(324, 953);
}
public static void swapV1(int num1, int num2) {
int temp = num1;
num1 = num2;
num2 = temp;
System.out.println("num1 = " + num1 + " num2 = " + num2);
}
public static void swapV2(int num1, int num2) {
num1 = num1 + num2;
num2 = num1 - num2;
num1 = num1 - num2;
System.out.println("num1 = " + num1 + " num2 = " + num2);
}
public static void swapV3(int num1, int num2) {
num1 = num1 ^ num2;
num2 = num1 ^ num2;
num1 = num1 ^ num2;
System.out.println("num1 = " + num1 + " num2 = " + num2);
}
}
如何求一个 0~255 范围内的整数的十六进制值，例如 60 的十六进制表示形式 3C ？
package com.parzulpan.java.ch02;
/**
* @author : parzulpan
* @time : 2020-11-16
* @attention : 如何求一个 0~255 范围内的整数的十六进制值，例如 60 的十六进制表示形式 3C ？
*/
public class GetHex {
public static void main(String[] args) {
//方式一：自动实现
String str1 = Integer.toBinaryString(60);
System.out.println(str1); // 111100
String str2 = Integer.toHexString(60);
System.out.println(str2); // 3c
//方式二：手动实现
int i1 = 60;
int i2 = i1&15;
String j = (i2 > 9)? (char)(i2-10 + 'A')+"" : i2+"";
int temp = i1 >>> 4;
i2 = temp & 15;
String k = (i2 > 9)? (char)(i2-10 + 'A')+"" : i2+"";
System.out.println(k+""+j); //3C
}
}
比较 + 与 += ？
short s1 = 1; s1 = s1 + 1; // 编译失败，需要强制类型转换
short s1 = 1; s1 += 1; // 正确，等价于自增操作（++s1），不会改变数据类型