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Java基础篇

news 2025/7/19 8:53:55

十、变量与运算符

[!NOTE]
大驼峰命名：每个单词首字母大写，适用于类名起名
public static void methodNumber(){String getName = "张三";
}
小驼峰命名：第一个单词全部小写，第二个单词起每个单词首字母大写，如变量，常量，方法名等
class ControllerServlet{}

10.1标识符命名规则

1. 定义

标识符是程序员为类、方法、变量等命名的符号
合理命名有助于提高代码可读性和维护性。

2. 命名规则

规则	说明
由字母、数字、下划线 `_` 和美元符号 `$` 组成	可以包含但不限于 a-z, A-Z, 0-9, _, $
首字符不能是数字	如 `int 1number = 5;` 是非法的
区分大小写	`myVariable` 和 `myvariable` 是不同的标识符
不允许使用关键字或保留字作为标识符	如不能用 `class` 作为变量名

保留字是指虽然当前版本未被使用为关键字，但未来可能会被使用的词语。
目前 Java 中没有严格意义上的“保留字”，但在某些上下文中会有一些特殊的保留用途，比如模块化系统中的 module、requires 等在特定场景下具有特殊意义。

10.2常见关键字

关键字是指有特殊含义的预定义词语，用于表示特定的功能或特性。

分类	关键字	描述
数据类型	`boolean`, `byte`, `char`, `double`, `float`, `int`, `long`, `short`	基本数据类型
流程控制	`if`, `else`, `switch`, `case`, `default`, `for`, `while`, `do`, `break`, `continue`, `return`	控制程序流程
类与对象	`class`, `interface`, `extends`, `implements`, `new`, `this`, `super`	类和对象相关操作
异常处理	`try`, `catch`, `finally`, `throw`, `throws`	处理异常情况
访问控制	`public`, `protected`, `private`, `static`, `final`, `abstract`, `synchronized`, `volatile`, `transient`	控制成员访问权限及行为

变量遵循标识符命名规则

变量只在作用域内有用

这个类我是后面才想起来的，回来补一下，因为经常用到

10.3Scanner的使用

Scanner 类是 Java 提供的一个用于获取用户输入的便捷工具,需要导包，

在头部写import java.util.Scanner

import java.util.Scanner; // 导入Scanner类

public class ScannerExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个Scanner对象，关联到标准输入(System.in)Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入您的姓名：");String name = scanner.nextLine(); // 读取一行字符串输入
System.out.println("请输入您的年龄：");int age = scanner.nextInt(); // 读取一个整数输入
System.out.println("请输入您的身高（米）：");double height = scanner.nextDouble(); // 读取一个浮点数输入
// 输出用户输入的信息System.out.println("您好, " + name + "。您今年" + age + "岁，身高为" + height + "米。");}
}

10.4变量的分类与定义

1. 变量的本质

存储数据的基本单元，有名称、类型和值。
必须先声明后使用。

2. 定义格式

//变量类型  变量名 =  变量值int number = 10;

3.基本数据类型

整型

byte a = 1;      // 1字节，8位有符号整数（-128~127）
short b = 2;     // 2字节，16位有符号整数（-32768~32767）
int c = 3;       // 4字节，32位有符号整数（-2^31~2^31-1）
long d = 4L;     // 8字节，64位有符号整数（-2^63~2^63-1）

浮点型

float e = 5.0f;  // 4字节，32位单精度浮点数（IEEE 754标准）
double f = 6.0;  // 8字节，64位双精度浮点数（IEEE 754标准）

字符型

char g = 'A';    // 2字节，16位Unicode字符（\u0000~\uffff）

布尔型

boolean h = true; // 官方未明确字节数，JVM通常用1字节或4字节存储

注意：

布尔类型在不同JVM实现中占用空间可能不同
长整型（long）和浮点型（float）需分别用L和F后缀显式声明

除基本类型外还有引用数据类型，如类，数组，接口，枚举，注解，记录等

四、数据类型转换

1. 自动类型提升（隐式转换）

小范围 → 大范围自动转换
提升顺序：byte → short → int → long → float → double

特别注意：

char 不参与自动提升到 int 以上
byte、short、char 在表达式中会自动转为 int

类型转换示例：

double d = 3.14;
int i = (int)d;  // 显式强制转换，结果为3

类型容量大的向小的转换需要进行强制类型转换

double d=13.5

int n=(int)d;

小的转大的有自动转换功能

这里所说的容量大小不是指占用字节大小，而是指表示数据范围的大小，如long可以转换为float

特别的：byte和short以及char的运算结果都为int，不能用他们本身来接收

精度损失1：

dpuble d1=12.3;

double d2=12.9

int  n1=(int)d1;//12

int n2=(int)d2;//12

不存在四舍五入，而是直接截断

精度损失2：

int n=128byte b=(byte)n;//-128

截取高位二进制，剩下最后一位作为高位的表示符号位

10.5 String 与基本数据类型的连接

1. 连接符：`+`

+ 在字符串操作中表示连接
如果一侧是字符串，则另一侧自动转换为字符串

System.out.println("年龄：" + age); // 输出：年龄：20

2. 运算规则

表达式从左向右执行
若左侧是字符串，则后续都变为字符串拼接

System.out.println(1 + 2 + "abc");   // 输出：3abc
System.out.println("abc" + 1 + 2);   // 输出：abc12

六、常见进制转换

1. 二进制、八进制、十进制、十六进制表示

二进制：以0b开头

八进制：以0开头

十六进制：以0X开头

二进制：0b1010
八进制：012（已弃用，Java 8 开始不推荐）
十六进制：0xA

2. 源码、反码、补码

正数：源码 = 反码 = 补码
负数
：
- 反码：符号位不变，其余取反
- 补码：反码 + 1

Java 所有数值均以补码形式存储

3. 进制转换方法

十进制 → 任意进制：除 n 取余法
任意进制 → 十进制：按权展开相加法

七、基本运算符

1. 算术运算符

运算符	含义
`+`	加法
`-`	减法
*``**	乘法
`/`	除法（整数除法只保留整数部分）
`%`	取模（余数）
`++`	自增（前++和后++区别）
`--`	自减

int a = 5, b = ++a; // a=6, b=6
int c = 5, d = c++; // c=6, d=5

2. 赋值运算符

运算符	含义
`=`	赋值
`+=`	加后赋值
`-=`	减后赋值
*`=`**	乘后赋值
`/=`	除后赋值
`%=`	取模后赋值

int a = 10;
a += 5; // 等价于 a = a + 5;

3. 比较运算符（返回 boolean）

运算符	含义
`==`	等于
`!=`	不等于
`>`	大于
`<`	小于
`>=`	大于等于
`<=`	小于等于

4. 逻辑运算符（用于布尔表达式）

运算符	含义	短路特性
`&&`	与（AND）	✅短路
` \| \| `
`!`	非（NOT）	❌
`&`	与（不短路）	❌
` \| `	或（不短路）
`^`	异或（相同为 false）	❌

if (x > 0 && y < 10) { ... } // x <= 0 时不会判断 y

public class Main {public static void main(String[] args) {
// ================== 算术运算符 ==================int a = 10, b = 3;System.out.println("算术运算符：");System.out.println("a + b = " + (a + b)); // 加法System.out.println("a - b = " + (a - b)); // 减法System.out.println("a * b = " + (a * b)); // 乘法System.out.println("a / b = " + (a / b)); // 除法（取商）System.out.println("a % b = " + (a % b)); // 取余数
// ================== 赋值运算符 ==================System.out.println("\n赋值运算符：");int c = 5;          // 基本赋值c += 2;             // 等价于 c = c + 2System.out.println("c += 2 后的值：" + c);c -= 1;             // 等价于 c = c - 1System.out.println("c -= 1 后的值：" + c);c *= 3;             // 等价于 c = c * 3System.out.println("c *= 3 后的值：" + c);
// ================== 关系/比较运算符 ==================System.out.println("\n关系/比较运算符（返回 boolean 值）：");System.out.println("a > b ? " + (a > b));   // 大于System.out.println("a < b ? " + (a < b));   // 小于System.out.println("a == b ? " + (a == b)); // 等于System.out.println("a != b ? " + (a != b)); // 不等于System.out.println("a >= b ? " + (a >= b)); // 大于等于System.out.println("a <= b ? " + (a <= b)); // 小于等于
// ================== 逻辑运算符 ==================System.out.println("\n逻辑运算符（操作 boolean 类型）：");boolean x = true, y = false;
System.out.println("x && y = " + (x && y)); // 与（AND）System.out.println("x || y = " + (x || y)); // 或（OR）System.out.println("!x = " + (!x));         // 非（NOT）
// ================== 自增/自减运算符 ==================System.out.println("\n自增/自减运算符：");int d = 5;System.out.println("d++ = " + (d++)); // 后自增：先使用再加1 → 输出 5System.out.println("现在 d = " + d);  // 此时 d 已变成 6System.out.println("++d = " + (++d)); // 前自增：先加1再使用 → 输出 7
int e = 10;System.out.println("e-- = " + (e--)); // 后自减：先使用再减1 → 输出 10System.out.println("现在 e = " + e);  // 此时 e = 9System.out.println("--e = " + (--e)); // 前自减：先减1再使用 → 输出 8
}
}

八、位运算概述(了解)

1. 什么是位运算？

位运算是指对整型数据进行的按位操作。
操作对象是二进制位（bit），而非整个字节或数值。
常用于底层开发、加密算法、图像处理等领域。

2. Java 中支持的位运算符

运算符	含义	示例
`&`	按位与	`5 & 3 = 1`
` \| `	按位或
`^`	按位异或	`5 ^ 3 = 6`
`~`	按位取反	`~5 = -6`
`<<`	左移	`5 << 1 = 10`
`>>`	右移（带符号）	`5 >> 1 = 2`
`>>>`	无符号右移	`5 >>> 1 = 2`

public class BitwiseOperations {
public static void main(String[] args) {// 示例数值int a = 5;  // 二进制: 0101int b = 3;  // 二进制: 0011
bitwiseDemo(a, b);}
/*** 该方法演示 Java 中各种位运算符的使用，并附带详细注释*/public static void bitwiseDemo(int a, int b) {System.out.println("a = " + a + " (二进制: " + Integer.toBinaryString(a) + ")");System.out.println("b = " + b + " (二进制: " + Integer.toBinaryString(b) + ")");System.out.println("========================================");
// 按位与：两个位都为1时结果才是1int andResult = a & b;System.out.println("按位与 (&): " + a + " & " + b + " = " + andResult + " → 二进制: " + Integer.toBinaryString(andResult));
// 按位或：两个位只要有一个为1，结果就是1int orResult = a | b;System.out.println("按位或 (|): " + a + " | " + b + " = " + orResult + " → 二进制: " + Integer.toBinaryString(orResult));
// 按位异或：两个位相同为0，不同为1int xorResult = a ^ b;System.out.println("按位异或 (^): " + a + " ^ " + b + " = " + xorResult + " → 二进制: " + Integer.toBinaryString(xorResult));
// 按位取反：将每个位取反（0变1，1变0）int notResultA = ~a;System.out.println("按位取反 (~): ~" + a + " = " + notResultA + " → 二进制: " + Integer.toBinaryString(notResultA));
// 左移：所有位向左移动n位，右边补0int shiftLeftResult = a << 1;System.out.println("左移 (<< 1): " + a + " << 1 = " + shiftLeftResult + " → 二进制: " + Integer.toBinaryString(shiftLeftResult));
// 右移：所有位向右移动n位，左边补符号位（正数补0，负数补1）int shiftRightResult = a >> 1;System.out.println("右移 (>> 1): " + a + " >> 1 = " + shiftRightResult + " → 二进制: " + Integer.toBinaryString(shiftRightResult));
// 无符号右移：所有位向右移动n位，左边始终补0int unsignedShiftRightResult = -10 >>> 1;System.out.println("无符号右移 (>>> 1): -10 >>> 1 = " + unsignedShiftRightResult + " → 二进制: " + Integer.toBinaryString(unsignedShiftRightResult));
System.out.println("========================================");
// 扩展应用示例：交换两个整数（不使用临时变量）System.out.println("交换前: a = " + a + ", b = " + b);a = a ^ b;b = a ^ b;a = a ^ b;System.out.println("异或交换后: a = " + a + ", b = " + b);
// 权限控制示例：使用位掩码管理权限final int READ = 1 << 0;   // 0001final int WRITE = 1 << 1;  // 0010final int EXECUTE = 1 << 2; // 0100
int permissions = READ | WRITE; // 同时拥有读和写权限
System.out.println("是否有读权限: " + ((permissions & READ) != 0));System.out.println("是否有执行权限: " + ((permissions & EXECUTE) != 0));}
}

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