Java-模块二-1

print和println

print 和 println 是两种常用的输出方法，主要用于在控制台上打印信息。它们的行为因编程语言而异，但通常具有以下特点：

Java中的print和println

• System.out.print()：此方法用于打印输出内容到控制台，但与println不同的是，它不会在输出后自动换行。这意味着如果连续使用print，所有输出将出现在同一行上。

• System.out.println()：此方法除了打印输出内容外，还会在末尾添加一个换行符（newline），使得后续的输出会从新的一行开始。

常量

字符常量
字符常量：带单引号的’‘单引号中必须有有且只能有一个内容’tab键也算’
在编程中，常量是指程序运行期间其值不能被改变的标识符。它们有助于提高代码的可读性和维护性，并允许编译器进行优化。根据不同的标准，常量可以有不同的分类方式。下面从几个方面来解释常量及其分类：

1. 根据作用范围分类

• 局部常量：仅在定义它的代码块（如函数、方法内部）内有效。这类常量通常用于限制其使用范围，以避免命名冲突或不必要的全局暴露。

• 全局常量：在整个程序范围内都有效。在Java中，通过将常量声明为public static final，可以使该常量在不实例化类的情况下访问。

2. 根据数据类型分类

• 基本数据类型的常量：包括整型（int, long等）、浮点型（float, double）、字符型（char）和布尔型（boolean）等。例如，在Java中定义一个整数常量final int MAX_SIZE = 100;。

• 字符串常量：虽然在技术上，String在Java中是对象而不是基本数据类型，但因其使用广泛而单独列出。例如，public static final String APP_NAME = "MyApplication";。

• 对象引用常量：指向不可变对象的引用。值得注意的是，尽管引用本身是固定的（即不能再指向其他对象），但如果对象本身是可变的，那么其内容是可以改变的。为了确保完全不可变，应使用不可变对象。

在编程中，常量间的运算与变量间的运算基本相同，允许你执行各种算术运算（如加法、减法、乘法、除法等）和逻辑运算。常量的运算结果可以在编译时确定（对于编译时常量），也可以在程序运行时计算得出（对于运行时常量）。下面以Java为例说明常量间的运算：

基本算术运算

/前后都是整数结果只取整数，前后只要有一个小数，结果就是小数
假设我们定义了几个整数类型的常量：

public class ConstantArithmetic {
    public static final int WIDTH = 10;
    public static final int HEIGHT = 20;

    public static void main(String[] args) {
        // 常量间的加法运算
        final int AREA = WIDTH * HEIGHT;
        System.out.println("Area: " + AREA); // 输出：Area: 200
        
        // 常量间的减法运算
        final int DIFFERENCE = HEIGHT - WIDTH;
        System.out.println("Difference: " + DIFFERENCE); // 输出：Difference: 10
        
        // 常量间的除法运算
        final int RATIO = HEIGHT / WIDTH;
        System.out.println("Ratio: " + RATIO); // 输出：Ratio: 2
        
        // 注意：整数除法会丢弃小数部分
        final int REMAINDER = HEIGHT % WIDTH;
        System.out.println("Remainder: " + REMAINDER); // 输出：Remainder: 0
    }
}

布尔运算

对于布尔类型的常量，可以进行逻辑运算如&&（逻辑与）、||（逻辑或）和!（逻辑非）。

public class ConstantLogic {
    public static final boolean FLAG_A = true;
    public static final boolean FLAG_B = false;

    public static void main(String[] args) {
        // 常量间的逻辑与运算
        final boolean resultAnd = FLAG_A && FLAG_B;
        System.out.println("Result AND: " + resultAnd); // 输出：Result AND: false
        
        // 常量间的逻辑或运算
        final boolean resultOr = FLAG_A || FLAG_B;
        System.out.println("Result OR: " + resultOr); // 输出：Result OR: true
        
        // 常量的逻辑非运算
        final boolean resultNot = !FLAG_A;
        System.out.println("Result NOT: " + resultNot); // 输出：Result NOT: false
    }
}

组合使用

常量间还可以进行组合运算，包括不同类型的常量之间的运算，只要这些操作是类型兼容的即可。

public class MixedConstants {
    public static final int VALUE_A = 5;
    public static final double VALUE_B = 3.2;

    public static void main(String[] args) {
        // 整型和浮点型常量的混合运算
        final double mixedResult = VALUE_A + VALUE_B;
        System.out.println("Mixed Result: " + mixedResult); // 输出：Mixed Result: 8.2
    }
}

需要注意的是，在进行运算时，要确保参与运算的数据类型是兼容的，并且了解类型转换规则，比如整数和浮点数之间的运算会导致整数被自动提升为浮点数。通过合理地利用常量间的运算，可以使代码更加简洁和易于理解。

3. 根据是否可以在编译期确定分类

• 编译时常量：其值在编译时就可以确定，比如直接赋值的基本类型或字符串。这些常量在编译阶段就会被替换为其实际值，有助于提高性能。

• 运行时常量：其值需要在程序运行过程中才能确定。例如，通过构造函数或初始化块赋值的常量。

4. 常见编程语言中的实现

• Java：使用final关键字定义常量。对于基本类型和字符串，一旦赋值就不能再更改；对于对象引用，则表示引用地址不可变，但对象状态可能改变

变量

在编程中，变量是存储数据的容器，而变量的数据类型则决定了这个容器可以存储什么类型的数据、该数据如何被操作以及它占用多少内存空间。不同的编程语言支持不同类型的数据类型，并且每种数据类型都有其特定的用途和操作规则。下面将介绍一些常见的数据类型及其特性：

基本数据类型（Primitive Data Types）

1. 整型（Integer Types）

   • 用于表示没有小数部分的数值。
   • 在Java中包括byte, short, int, long等，分别占用不同的字节大小，能够表示不同范围内的整数。

2. 浮点型（Floating-Point Types）

   • 用于表示包含小数部分的数值。
   • Java中的float和double类型，其中double提供更高的精度和更大的范围。

3. 字符型（Character Type）

   • 表示单个字符，如字母或符号。
   • 在Java中使用char类型表示，通常占用2个字节，并采用Unicode编码。

4. 布尔型（Boolean Type）

   • 用于表示逻辑值，只有两个可能的值：true或false。
   • 在Java中通过boolean关键字定义。

引用数据类型（Reference Data Types）

1. 类（Class）

   • 是创建对象的模板或蓝图，定义了属性和方法。
   • 如String类，虽然String的行为有时类似于基本数据类型，但它实际上是引用类型。

2. 接口（Interface）

   • 定义了一组行为规范，但不实现这些行为。具体实现由实现了该接口的类完成。

3. 数组（Array）

   • 可以存储固定数量的同类型元素的集合。
   • 数组的大小一旦确定，在Java中就不能更改。

4. 枚举（Enum）

   • 特殊的数据类型，允许变量成为一组预定义常量。

其他数据类型

• 包装类（Wrapper Classes）：对于每种基本数据类型，Java提供了相应的包装类（如Integer, Double, Character, Boolean等），使得基本数据类型可以像对象一样处理。

• 无类型（Void）：主要用于方法返回类型，表示该方法不返回任何值。

数据类型的选取

选择合适的数据类型对程序的功能性和效率至关重要。例如，如果知道一个变量只会持有小范围内的整数值，可以选择较小的整型（如byte或short），以节省内存。相反，如果需要处理非常大或者非常高精度的数值，则应选择较大的类型（如long或double）。

变量在编程中是非常基础且重要的概念，它用于存储数据值。通过变量，程序可以执行各种操作，如计算、条件判断等。以下是关于如何声明、初始化和使用变量的一些基本指南，以Java为例进行说明：

变量的声明

声明一个变量需要指定它的数据类型和名称。例如：

int age;
String name;
boolean isStudent;

这里分别声明了一个整型变量age、一个字符串变量name和一个布尔型变量isStudent。

变量的初始化

变量声明后通常需要初始化，即赋予初始值。可以同时在声明时初始化：

int age = 20;
String name = "Alice";
boolean isStudent = true;

也可以先声明再赋值：

int age;
age = 20;

使用变量

一旦变量被初始化，就可以在程序中使用它们来进行各种操作，比如数学运算、逻辑判断等。

数学运算示例：

int x = 10;
int y = 20;
int sum = x + y;
System.out.println("Sum: " + sum); // 输出 Sum: 30

字符串连接示例：

String firstName = "John";
String lastName = "Doe";
String fullName = firstName + " " + lastName;
System.out.println("Full Name: " + fullName); // 输出 Full Name: John Doe

条件语句示例：

int temperature = 30;
if (temperature > 25) {
    System.out.println("It's warm outside.");
} else {
    System.out.println("It's cool outside.");
}

变量的作用域

变量的作用域决定了它可以在哪里被访问。作用域分为局部变量（在方法或代码块内定义）、成员变量（类内部但不在任何方法内定义）和静态变量（使用static关键字定义）。

• 局部变量：只能在其声明的方法或代码块中访问。

• 成员变量：可以在整个类的所有方法中访问。

• 静态变量：属于类本身，所有实例共享同一份拷贝。

最佳实践

• 命名规范：采用有意义的名字，并遵循语言的命名约定。例如，在Java中，变量名应以小写字母开头，多个单词间用驼峰命名法区分。

• 初始化检查：确保在使用变量之前已经正确初始化，避免未初始化的变量导致运行时错误。

• 作用域最小化：将变量的作用域限制到尽可能小的范围，有助于减少潜在的错误并提高代码的可读性。

在Java中，尽管String的行为有时类似于基本数据类型，例如可以使用+运算符进行连接操作，但实际上String是一个类，属于引用数据类型。
Java提供了自动装箱（Autoboxing）和拆箱（Unboxing）机制来简化基本数据类型和它们对应的包装类之间的转换过程，但没有为String提供类似的基本类型形式。