二. JAVA数据类型与变量

        hello！这里是敲代码的小董，很荣幸您阅读此文，本文只是自己在学习JAVA过程中的笔记，如有不足，期待您的评论指点和关注，欢迎欢迎~~

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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 int类型

3.3.2 long类型

3.3.3 short类型

3.3.4 byte类型

3.4 浮点型变量 

3.4.1 double（双精度）

3.4.2 float（单精度） 

3.5 字符型变量（char）

3.6 布尔型变量（boolean） 

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 String基础

4.2 常用操作 

4.3 类型转换 

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1. 字面常量 

         常量即程序运行期间，固定不变的量称为常量，字面常量是程序中直接写入的固定值，无需通过变量存储即可使用。

        Java支持多种字面量类型：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello world!"); //字符串常量：由""括起来的，比如“12345”、“hello”、“你好”。
        System.out.println(100);            //整形常量：程序中直接写的数字(注意没有小数点)，比如：100、1000。
        System.out.println(3.14);           //浮点数常量：程序中直接写的小数，比如：3.14、0.49。
        System.out.println('A');            //字符常量：由 单引号 括起来的当个字符，比如：‘A’、‘1’。
        System.out.println(true);           //布尔常量：只有两种true和false。
        System.out.println(false);
    }
}

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。

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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：（4类：整型、浮点型、字符型以及布尔型， 共8种） 

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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。 

 引用数据类型：类、接口、数组等（如String）。

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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;

// 示例
int count = 10;
// count是变量，count中的值是可以修改的，
double price = 9.99;
//注意：= 在java中表示赋值，即将10交给count，count中保存的值就是10

注意：在一行可以定义多个相同类型的变量

3.3 整型变量

3.3.1 int类型

// 方式一：在定义时给出初始值
int a = 10;
// 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;
// 使用方式二定义后，在使用前如果没有赋值，则编译期间会报错
int c;
System.out.println(c);
// 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

int型变量所能表示的范围：-2³¹ ~ 2³¹-1

// int型变量所能表示的范围：
System.out.println(Integer.MIN_VALUE);        
System.out.println(Integer.MAX_VALUE);

3.3.2 long类型

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型变量所能表示的范围： -2⁶³ ~ 2⁶³-1

// 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);

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：-2⁶³ ~ 2⁶³-1
4. long的包装类型为Long 

3.3.3 short类型

short a = 10;

范围：-32768 ~ 32767

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

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 byte类型

范围：-128 ~ 127

byte b = 10;
// byte型变量所能表示的范围：
System.out.println(Byte.MIN_VALUE);
System.out.println(Byte.MAX_VALUE);

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 double（双精度）

• 默认浮点类型
• 精度约15位有效数字

double pi = 3.141592653589793;

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 float（单精度） 

• 必须添加F/f后缀
• 精度约6-7位有效数字

float ratio = 0.618F;

        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）

• 使用Unicode编码（支持中文）
• 范围：\u0000~\uFFFF

char grade = 'A';
char chinese = '中';

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。

3.6 布尔型变量（boolean） 

• 仅有两个值：true/false
• 不能与整数类型互换，不存在 1 表示 true, 0 表示 false 这样的用法。

boolean isPassed = true;
boolean hasLicense = (age >= 18);

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

         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：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。

当满足以下条件时自动发生：

1. 两种类型兼容
2. 目标类型范围大于源类型

byte → short → int → long → float → double
         ↑
       char

示例：

int a = 100;
double b = a;  // 自动转为double类型

char c = 'A';
int d = c;     // 输出65（ASCII码）

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。

需满足：

1. 目标类型兼容
2. 使用强制转换符()

示例：

double x = 9.97;
int y = (int)x;  // 结果为9（直接截断）

// 注意精度丢失风险
float f = 3.14f;
long l = (long)(f * 100);  // 结果为314

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 。

5. 布尔型不可转换。

6. 不相关类型不可转换（如String转int）。

 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。 

规则一：自动提升

byte + short → int
char + int → int
int + float → float
long + double → double

规则二：最终类型为最大操作数类型

byte a = 10;
int b = 20;
double c = a + b + 3.14;  // 结果为double类型

byte与byte的运算： 

        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.

【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.

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 4. 字符串类型

4.1 String基础

// 创建方式
String s1 = "Hello";              // 字面量（存储在字符串池）
String s2 = new String("Java");   // 对象形式

// 字符串不可变性
String str = "abc";
str += "def";                      // 创建新对象"abcdef"

4.2 常用操作 

// 拼接
String name = "Tom";
String info = "Age:" + 18 + " " + name;  // "Age:18 Tom"

4.3 类型转换 

字符串 ↔ 基本类型

// String转数值
int num = Integer.parseInt("123");
double d = Double.parseDouble("3.14");

// 数值转String
String s1 = 123 + "";              // 方法1
String s2 = String.valueOf(3.14f); // 方法2

字符数组 ↔ String

char[] arr = {'J','a','v','a'};
String str = new String(arr);      // "Java"

char[] newArr = str.toCharArray(); // 转回字符数组