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Java从入门到起飞之变量与运算符详解

作者:I'm Joe

这篇文章主要介绍了Java编程语言中的关键字、标识符、变量、基本数据类型以及运算符等基本概念和用法,它涵盖了变量声明、赋值、类型转换、字符串操作以及运算符优先级等内容,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下

1. 关键字

说明:

关键字一共50个,其中constgoto保留字(reserved word)。

truefalsenull不在其中,它们看起来像关键字,其实是字面量,表示特殊的布尔值和空值。

2. 标识符

Java中变量、方法、类等要素命名时使用的字符序列,称为标识符。

技巧:凡是自己可以起名字的地方都叫标识符。

标识符的命名规则(必须遵守的硬性规定):

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。

3. 变量

3.1 初识变量

3.2 Java中变量的数据类型

Java中变量的数据类型分为两大类:

3.3 变量的使用

3.3.1 步骤1:变量的声明

格式:数据类型  变量名;
//例如:
//存储一个整数类型的年龄
int age; 

//存储一个小数类型的体重
double weight;

//存储一个单字符类型的性别 
char gender;

//存储一个布尔类型的婚姻状态
boolean marry;

//存储一个字符串类型的姓名
String name;

//声明多个同类型的变量
int a,b,c; //表示a,b,c三个变量都是int类型。

注意:变量的数据类型可以是基本数据类型,也可以是引用数据类型。

3.3.2 步骤2:变量的赋值

给变量赋值,就是把“值”存到该变量代表的内存空间中。同时,给变量赋的值类型必须与变量声明的类型一致或兼容。

变量赋值的语法格式:

变量名 = 值;

举例1:可以使用合适类型的常量值给已经声明的变量赋值

age = 18;
weight = 109;
gender = '女';

举例2:可以使用其他变量或者表达式给变量赋值

int m = 1;
int n = m;
        
int x = 1;
int y = 2;
int z = 2 * x + y;

3:变量可以反复赋值

//先声明,后初始化
char gender;
gender = '女';

//给变量重新赋值,修改gender变量的值
gender = '男';
System.out.println("gender = " + gender);//gender = 男

举例4:也可以将变量的声明和赋值一并执行

boolean isBeauty = true;
String name = "迪丽热巴";

内存结构如图:

4. 基本数据类型介绍

4.1 整数类型:byte、short、int、long

4.1.1 补充:计算机存储单位

4.2 浮点类型:float、double

4.2.1 关于浮点型精度的说明

//测试1:(解释见章末企业真题:为什么0.1 + 0.2不等于0.3)
System.out.println(0.1 + 0.2);//0.30000000000000004

//测试2:
float ff1 = 123123123f;
float ff2 = ff1 + 1;
System.out.println(ff1);
System.out.println(ff2);
System.out.println(ff1 == ff2);

4.3 字符类型:char

4.4 布尔类型:boolean

boolean isFlag = true;

if(isFlag){
    //true分支
}else{  
    //false分支
}

经验之谈:

Less is More!建议不要这样写:if ( isFlag = = true ),只有新手才如此。关键也很容易写错成if(isFlag = true),这样就变成赋值isFlag为true而不是判断!老鸟的写法是if (isFlag)或者if ( !isFlag)。

5. 基本数据类型变量间运算规则

在Java程序中,不同的基本数据类型(只有7种,不包含boolean类型)变量的值经常需要进行相互转换。

转换的方式有两种:自动类型提升和强制类型转换。

5.1 自动类型提升

规则:将取值范围小(或容量小)的类型自动提升为取值范围大(或容量大)的类型 。

基本数据类型的转换规则如图所示:

(1)当把存储范围小的值(常量值、变量的值、表达式计算的结果值)赋值给了存储范围大的变量时

int i = 'A';//char自动升级为int,其实就是把字符的编码值赋值给i变量了
double d = 10;//int自动升级为double
long num = 1234567; //右边的整数常量值如果在int范围呢,编译和运行都可以通过,这里涉及到数据类型转换

//byte bigB = 130;//错误,右边的整数常量值超过byte范围
long bigNum = 12345678912L;//右边的整数常量值如果超过int范围,必须加L,显式表示long类型。否则编译不通过

(2)当存储范围小的数据类型与存储范围大的数据类型变量一起混合运算时,会按照其中最大的类型运算。

int i = 1;
byte b = 1;
double d = 1.0;

double sum = i + b + d;//混合运算,升级为double

(3)当byte,short,char数据类型的变量进行算术运算时,按照int类型处理。

byte b1 = 1;
byte b2 = 2;
byte b3 = b1 + b2;//编译报错,b1 + b2自动升级为int

char c1 = '0';
char c2 = 'A';
int i = c1 + c2;//至少需要使用int类型来接收
System.out.println(c1 + c2);//113 

5.2 强制类型转换

3.14 赋值到int 类型变量会发生什么?产生编译失败,肯定无法赋值。

int i = 3.14; // 编译报错

想要赋值成功,只有通过强制类型转换,将double 类型强制转换成int 类型才能赋值。

规则:将取值范围大(或容量大)的类型强制转换成取值范围小(或容量小)的类型。

自动类型提升是Java自动执行的,而强制类型转换是自动类型提升的逆运算,需要我们自己手动执行。

转换格式:

数据类型1 变量名 = (数据类型1)被强转数据值;  //()中的数据类型必须<=变量值的数据类型

(1)当把存储范围大的值(常量值、变量的值、表达式计算的结果值)强制转换为存储范围小的变量时,可能会损失精度溢出

int i = (int)3.14;//损失精度

double d = 1.2;
int num = (int)d;//损失精度

int i = 200;
byte b = (byte)i;//溢出

(2)当某个值想要提升数据类型时,也可以使用强制类型转换。这种情况的强制类型转换是没有风险的,通常省略。

int i = 1;
int j = 2;
double bigger = (double)(i/j);

(3)声明long类型变量时,可以出现省略后缀的情况。float则不同。

long l1 = 123L;
long l2 = 123;//如何理解呢? 此时可以看做是int类型的123自动类型提升为long类型

//long l3 = 123123123123; //报错,因为123123123123超出了int的范围。
long l4 = 123123123123L;


//float f1 = 12.3; //报错,因为12.3看做是double,不能自动转换为float类型
float f2 = 12.3F;
float f3 = (float)12.3;

6 基本数据类型与String的运算

6.1 字符串类型:String

6.2 运算规则

1、任意八种基本数据类型的数据与String类型只能进行连接“+”运算,且结果一定也是String类型

System.out.println("" + 1 + 2);//12

int num = 10;
boolean b1 = true;
String s1 = "abc";

String s2 = s1 + num + b1;
System.out.println(s2);//abc10true

//String s3 = num + b1 + s1;//编译不通过,因为int类型不能与boolean运算
String s4 = num + (b1 + s1);//编译通过

2、String类型不能通过强制类型()转换,转为其他的类型

String str = "123";
int num = (int)str;//错误的

int num = Integer.parseInt(str);//正确的,后面才能讲到,借助包装类的方法才能转

7. 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。

运算符的分类:

分类运算符
算术运算符(7个)+、-、*、/、%、++、–
赋值运算符(12个)=、+=、-=、*=、/=、%=、>>=、<<=、>>>=、&=、|=、^=等
比较(或关系)运算符(6个)>、>=、<、<=、==、!=
逻辑运算符(6个)&、|、^、!、&&、||
位运算符(7个)&、|、^、~、<<、>>、>>>
条件运算符(1个)(条件表达式)?结果1:结果2
Lambda运算符(1个)->(第18章时讲解)
分类运算符
一元运算符(单目运算符)正号(+)、负号(-)、++、–、!、~
二元运算符(双目运算符)除了一元和三元运算符剩下的都是二元运算符
三元运算符 (三目运算符)(条件表达式)?结果1:结果2

7.1 算术运算符

7.1.1 基本语法

举例1:加减乘除模

public class ArithmeticTest1 {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 3;
		int b = 4;
		
		System.out.println(a + b);// 7
		System.out.println(a - b);// -1
		System.out.println(a * b);// 12
		System.out.println(a / b);// 计算机结果是0,为什么不是0.75呢?
		System.out.println(a % b);// 3
        
        //结果与被模数符号相同
        System.out.println(5%2);//1
		System.out.println(5%-2);//1
		System.out.println(-5%2);//-1
		System.out.println(-5%-2);//-1		
		//商*除数 + 余数 = 被除数
		//5%-2  ==>商是-2,余数时1    (-2)*(-2)+1 = 5
		//-5%2  ==>商是-2,余数是-1   (-2)*2+(-1) = -4-1=-5
	}
}

举例2:“+”号的两种用法

public class ArithmeticTest2 {
	public static void main(String[] args) {
		// 字符串类型的变量基本使用
		// 数据类型 变量名称 = 数据值;
		String str1 = "Hello";
		System.out.println(str1); // Hello
		
		System.out.println("Hello" + "World"); // HelloWorld
		
		String str2 = "Java";
		// String + int --> String
		System.out.println(str2 + 520); // Java520
		// String + int + int
		// String		+ int
		// String
		System.out.println(str2 + 5 + 20); // Java520
	}
}

举例3:自加自减运算

理解:++ 运算,表示自增1。同理,-- 运算,表示自减1,用法与++ 一致。

1、单独使用

public class ArithmeticTest3 {
	public static void main(String[] args) {
		// 定义一个int类型的变量a
		int a = 3;
		//++a;
		a++;
        // 无论是变量前++还是变量后++,结果都是4
		System.out.println(a);
	}
}

2、复合使用

public class ArithmeticTest4 {
	public static void main(String[] args) {
		// 其他变量放在一起使用
		int x = 3;
		//int y = ++x; // y的值是4,x的值是4,
		int y = x++; // y的值是3,x的值是4
		
		System.out.println(x);
		System.out.println(y);
		System.out.println("==========");
        
		// 和输出语句一起
		int z = 5;
		//System.out.println(++z);// 输出结果是6,z的值也是6
		System.out.println(z++);// 输出结果是5,z的值是6
		System.out.println(z);
        
	} 
}

7.2 赋值运算符

7.2.1 基本语法

public class SetValueTest1 {
	public static void main(String[] args) {
		int i1 = 10;
		long l1 = i1; //自动类型转换

		byte bb1 = (byte)i1; //强制类型转换

		int i2 = i1;

		//连续赋值的测试
		//以前的写法
		int a1 = 10;
		int b1 = 10;
		
		//连续赋值的写法
		int a2,b2;
		a2 = b2 = 10;
		
		int a3 = 10,b3 = 20;

		//举例说明+=  -=  *=  /=   %=  
		int m1 = 10;
		m1 += 5; //类似于 m1 = m1 + 5的操作,但不等同于。
		System.out.println(m1);//15
		
		//练习1:开发中,如何实现一个变量+2的操作呢?
		// += 的操作不会改变变量本身的数据类型。其他拓展的运算符也如此。
		//写法1:推荐
		short s1 = 10;
		s1 += 2; //编译通过,因为在得到int类型的结果后,JVM自动完成一步强制类型转换,将int类型强转成short
		System.out.println(s1);//12
		//写法2:
		short s2 = 10;
		//s2 = s2 + 2;//编译报错,因为将int类型的结果赋值给short类型的变量s时,可能损失精度
		s2 = (short)(s2 + 2);
		System.out.println(s2);


		//练习2:开发中,如何实现一个变量+1的操作呢?
		//写法1:推荐
		int num1 = 10;
		num1++;
		System.out.println(num1);

		//写法2:
		int num2 = 10;
		num2 += 1;
		System.out.println(num2);

		//写法3:
		int num3 = 10;
		num3 = num3 + 1;
		System.out.println(num3);

	}
}

7.3 比较(关系)运算符

举例:

class CompareTest {
	public static void main(String[] args) {
		int i1 = 10;
		int i2 = 20;
		
		System.out.println(i1 == i2);//false
		System.out.println(i1 != i2);//true
		System.out.println(i1 >= i2);//false


		int m = 10;
		int n = 20;
		System.out.println(m == n);//false
		System.out.println(m = n);//20

		boolean b1 = false;
		boolean b2 = true;
		System.out.println(b1 == b2);//false
		System.out.println(b1 = b2);//true
	}
}

7.4 逻辑运算符

7.4.1 基本语法

代码举例:

public class LoginTest {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 3;
		int b = 4;
		int c = 5;

		// & 与,且;有false则false
		System.out.println((a > b) & (a > c)); 
		System.out.println((a > b) & (a < c)); 
		System.out.println((a < b) & (a > c)); 
		System.out.println((a < b) & (a < c)); 
		System.out.println("===============");
		// | 或;有true则true
		System.out.println((a > b) | (a > c)); 
		System.out.println((a > b) | (a < c)); 
		System.out.println((a < b) | (a > c));
		System.out.println((a < b) | (a < c));
		System.out.println("===============");
		// ^ 异或;相同为false,不同为true
		System.out.println((a > b) ^ (a > c));
		System.out.println((a > b) ^ (a < c)); 
		System.out.println((a < b) ^ (a > c)); 
		System.out.println((a < b) ^ (a < c)); 
		System.out.println("===============");
		// ! 非;非false则true,非true则false
		System.out.println(!false);
		System.out.println(!true);
        
        //&和&&的区别
        System.out.println((a > b) & (a++ > c)); 
        System.out.println("a = " + a);
        System.out.println((a > b) && (a++ > c)); 
        System.out.println("a = " + a);
        System.out.println((a == b) && (a++ > c)); 
        System.out.println("a = " + a);
        
        //|和||的区别
        System.out.println((a > b) | (a++ > c)); 
        System.out.println("a = " + a);
        System.out.println((a > b) || (a++ > c)); 
        System.out.println("a = " + a);
        System.out.println((a == b) || (a++ > c)); 
        System.out.println("a = " + a);
	}
}

7.5 位运算符

7.5.1 基本语法

(1)左移:<<

运算规则:在一定范围内,数据每向左移动一位,相当于原数据*2。(正数、负数都适用)

【注意】当左移的位数n超过该数据类型的总位数时,相当于左移(n-总位数)位

3<<4  类似于  3*2的4次幂 => 3*16 => 48

在这里插入图片描述

-3<<4  类似于  -3*2的4次幂 => -3*16 => -48

(2)右移:>>

运算规则:在一定范围内,数据每向右移动一位,相当于原数据/2。(正数、负数都适用)

【注意】如果不能整除,向下取整。

69>>4  类似于  69/2的4次 = 69/16 =4

-69>>4  类似于  -69/2的4次 = -69/16 = -5

(3)无符号右移:>>>

运算规则:往右移动后,左边空出来的位直接补0。(正数、负数都适用)

69>>>4  类似于  69/2的4次 = 69/16 =4

-69>>>4   结果:268435451

(4)按位与:&

运算规则:对应位都是1才为1,否则为0。

9 & 7 = 1

-9 & 7 = 7

(5)按位或:|

运算规则:对应位只要有1即为1,否则为0。

9 | 7  //结果: 15

-9 | 7 //结果: -9

(6)按位异或:^

运算规则:对应位一个为1一个为0,才为1,否则为0。

9 ^ 7  //结果为14

-9 ^ 7 //结果为-16

(7)按位取反:~

运算规则:对应位为1,则结果为0;对应位为0,则结果为1。

~9  //结果:-10

~-9  //结果:8

7.6 条件运算符

7.6.1 基本语法

(条件表达式)? 表达式1:表达式2
public static void main(String[] args) {
    int i = (1==2 ? 100 : 200);
    System.out.println(i);//200
    
    boolean marry = false;
	System.out.println(marry ? "已婚" : "未婚"  );
    
    double d1 = (m1 > m2)? 1 : 2.0;
	System.out.println(d1);
    
    int num = 12;
    System.out.println(num > 0? true : "num非正数");
}

7.6.2 与if-else的转换关系

//if-else实现获取两个数的较大值

int i1 = 10;
int i2 = 20;

int max;//声明变量max,用于记录i1和i2的较大值

if(i1 > i2){
    max = i1;
}else{
    max = i2;
}

System.out.println(max);

7.7 运算符优先级

运算符有不同的优先级,所谓优先级就是在表达式运算中的运算符顺序。

上一行中的运算符总是优先于下一行的。

优先级运算符说明Java运算符
1括号()[]{}
2正负号+-
3单元运算符++--~
4乘法、除法、求余*/%
5加法、减法+-
6移位运算符<<>>>>>
7关系运算符<<=>=>instanceof
8等价运算符==!=
9按位与&
10按位异或^
11按位或`
12条件与&&
13条件或`
14三元运算符? :
15赋值运算符=+=-=*=/=%=
16位赋值运算符&=、`

开发建议:

不要过多的依赖运算的优先级来控制表达式的执行顺序,这样可读性太差,尽量使用()来控制表达式的执行顺序。

不要把一个表达式写得过于复杂,如果一个表达式过于复杂,则把它分成几步来完成。例如:
​ (num1 + num2) * 2 > num3 && num2 > num3 ? num3 : num1 + num2;

总结 

到此这篇关于Java变量与运算符详解的文章就介绍到这了,更多相关Java变量与运算符内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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