Java学习整理笔记（三）数据类型

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数据类型：

数据类型确定了数据在内存中占用的存储空间以及存储方式。每个数据类型都有它的取值范围，编译器根据每个变量或常量的数据类型为其分配内存空间。

Java语言的数据类型可以分为两类：一类是简单数据类型（或基本数据类型），例如整数类型、浮点数类型、字符型类型和布尔类型等；另一种是引用类型，例如数组类型、类、接口等。

一、基本数据类型

8种基本数据类型，分别是字节型（byte）、短整型（short）、整型（int）、长整型（long）、字符型（char）、浮点型（float）、双精度型（double）、布尔型（boolean）。

1.整数类型：

Java使用4种类型的整数：byet、short、int 和 long，都是有符号的整数。

（与有符号整数对应的是无符号整数，两者的区别在于把二进制数转换为十进制数的方式不一样。有符号数把二进制的首位作为符号位，当首位数是0时，对应十进制的正整数；当首位是1时，对应十进制的负整数。无符号整数在进行进制转换时，把二进制的所有位转化为正整数。）

注意：Java不支持仅仅是正的无符号的整数。

（1）字节型（byte）：最小的整数类型。有符号的8位类型，数的范围是 -128~127。当从网络或文件处理数据流的时候，字节类型的变量特别有用。

声明字节变量： byte 变量名;

（2）短整型（short）：有符号的16位类型，数的范围是 -32768~32767。因为它被定义为高字节优先（称为 big-endian格式），它可能是Java中使用的最好的类型。

声明短整型变量： short 变量名;

（3）整型（int）：最常用的整数类型。有符号的32位类型，数的范围是 -2147 483 648~2147 483 647。int类型的变量通常被用来控制循环及作为数组的下标。

任何时候，如果整数表达式包含 byte、short、int及整型常量。在进行计算以前，所有表达式的类型被提升（自动转换）到整型。

声明整型变量： int 变量名；

（4）长整型（long）：有符号的64位类型，它对于那些整型不足以保存所要求的数值时是有用的。长整型数的范围是相当大的。

声明长整型变量： long 变量名；

2.浮点型：

Java使用两种类型的浮点数：float和double。double型的存储空间是float型的两倍，所以double型又称为双精度，而float型又称为单精度。当数据或表达式的值有精度要求时，需要使用浮点型数据。

（1）单精度浮点型（float）：专指占用32位存储空间的单精度值（Single-Precision）。单精度在一些处理器上比双精度更快而且只占用双精度一般的空间，但是当值很大或很小的时候，它将变得不精确。当需要小数部分并且对精度的要求不高时，单精度浮点型的变量是有用的。

声明单精度浮点型变量： float 变量名；

（2）双精度浮点型（double）：占用64位的存储空间。所有超出人类经验的数学函数，如sin()、cos()和sqrt()均返回双精度的值。当需要保持多次返回迭代的计算的精确时，或在操作值很大的数字时，双精度型是最好的选择。

声明双精度浮点型变量： double 变量名；

3.字符型（char）：

在计算机中，所有的数据在存储和运算时都要使用二进制数表示（因为计算机用高电平和低电平表示1和0）。将字符映射为它的二进制形式的过程称为编码（Encoding）。

为了能够实现互相通信而不造成混乱，就必须使用相同的编码规则或编码方式。当前使用最广泛的两种编码方式是 统一码（Unicode）和美国标准信息交换代码（ASCII）码。

在Java中，字符型数据用 char 关键字进行定义，采用Unicode码代表字符，使用16位数据表示字符集。

4.布尔型（boolean）：

Java中表示逻辑值的简单类型。它的值只能是 true（真）或 false（假）这两个值中的一个。它是所有的诸如 a<b 这样的关系运算的返回类型。布尔类型对管理像 if、for这样的控制语句的条件表达式也是必需的。

二、定义常量

在程序运行过程中，其值不能改变的量称为常量。常量必须在同一条语句中声明和赋值，final是声明常量的Java关键字。

程序中常量名所有字母最好用大写形式，词与词之间可以用下划线隔开。

Java中常用的常量有布尔型常量、整型常量、浮点型常量、字符常量和字符串常量。

1.布尔型常量：

布尔型常量用于表示两个逻辑状态之一的值：true（真）或false（假）。不同于C/C++语言，Java语言中规定不可将布尔型看成整型值。

注意：在Java语言中，true常量的值不等于1，false常量的值不等于0，它们仅仅能被赋给已定义的布尔变量，或在布尔运算符表达式中使用。

2.整型常量：

任何一个整数的值就是一个整数常量。整型常量可以用来给整型变量赋值。整型常量有3种表示形式：

（1）十进制整型常量：如 1，25，-37等。

（2）八进制整型常量：在Java语言中，以0开头的整型量表示八进制整型常量，如 010 表示十进制的 8 ，-015 表示十进制的 -13。

（3）十六进制整型常量：在Java语言中，以 0x 或 0X 开头的整型常量表示十六进制整型常量，如 0x10 表示十进制的 16 , -0X15 表示十进制的 -21 。

在Java语言中，整形常量的默认类型为int值，用4个字节表示。当一个整型常量的值被赋给一个 byte 或 short 型的变量时，如果常量的值没有超过对应类型的范围时不会产生错误。所以，整型常量总是可以被赋给一个long型变量。但是，如果要表示一个long类型的常量，则要特别指明，即通过在常量的后面加一个大写或小写的 L 来做到，如 1234567L 等。

3.浮点型常量：

浮点型常量是可以带有小数点的数值型常量。根据占用内存长度的不同，可以分为一般浮点常量和双精度常量。如果要表示一般浮点常量，可以在数值后面加上f或F；如果要表示双精度常量，可以在数值后面加上d和D。

注意：Java中的浮点型常量默认是双精度。

默认的双精度类型要占用64位存储空间，而精确低些的浮点类型仅仅需要32位。

4.字符常量：

Java用 Unicode字符集来表示字符。Java的字符是16位值，可以被转换为整数并可进行像加（+）或减（-）这样的整数运算。

在Java语言中，有以下两种形式的字符常量：

（1）普通字符：用单引号括起来的一个字符，如 ‘A‘、‘0‘、‘$‘等。不能写成‘AB‘或‘12‘。

注意：单引号只是界限符，字符常量只能是一个字符，不包括单引号。‘a‘和‘A‘表示不同的字符常量。

（2）转义字符：以字符\ 开头的字符序列。这是一种在屏幕上无法显示的“控制字符”，在程序中也无法用一个一般形式的字符来表示，只能采用这样的特殊形式表示。

5.字符串常量：

Java语言中用双引号（""）括起来的字符序列表示字符串。字符串可以包含转义字符，标志字符串开始和结束的双引号必须在同一行。

可以使用连接操作符（+）将两个或多个字符串常量连接在一起组成一个新的字符串，例如 "Welcome"+"to China"的结果相当于"Welcome to China"。

注意：不能将 "ABC"错写为 ‘ABC‘。单引号内只能包含一个字符，而双引号内可以包含一个字符串。另外，‘A‘和"A"表示两个不同的量，前者是一个字符常量，而后者是一个字符串常量。

在C/C++等大多数计算机语言中，字符串作为字符的数组被实现。然而，在Java中，字符串实际上是对象类型。

三、定义变量及其作用域

变量是Java程序的一个基本存储单元，表示内存中的一小块空间，用来存储将在程序中用到的数据。在内存中可以有很多个这样的小块空间，为了加以区分，为它们起不同的名字，这个名字就叫变量名，通常简称为变量。被称为变量是因为它们的值在程序执行中可以被改变。

变量名遵循标识符的定义规则，每个变量都有自己特定的类型，编译器可以根据变量的数据类型为变量分配合适的存储空间。

所有的变量都有一个作用域，定义变量的可见性与生存期。

1.定义变量：

在Java中，每个变量在使用之前必须先对其进行定义，即要遵循先定义后使用的原则。

定义变量的语法：

    数据类型 变量名[ = 初始值][,变量名 [ = 初始值]…];

数据类型可以是Java的基本类型之一，也可以是类及接口类型的名字。

变量名是用于标识该变量的名字，可以指定一个等号和一个值来初始化变量。

初始化表达式必须产生与指定的变量类型一样（或兼容）的变量。

声明指定类型的多个变量时，使用逗号将各变量分开。

例子：

int count;                    //声明 count为一个整型变量
double radius = 2.0;        //声明radius为一个double型变量，并赋初值为2.0
char ch = ‘A‘;             //声明ch为字符类型的变量，并赋初值为字符‘A‘

2.变量初始化：

变量通常都有初始值。在Java中，可以在定义变量的同时对其初始化，也允许在变量声明时使用任何有效的表达式来动态的初始化变量。

初始化表达式可以使用任何有效的元素，包括方法调用、其他变量或字面量。

3.变量的作用域和生存期：

在Java语言中，每个变量都有一定的生存周期和有效范围。变量的作用域就是变量的有效范围，只有在这个范围内，程序代码才能访问它。

与C语言一样，Java用大括号将若干语句组成语句块，变量的作用域都是定义它的语句所在的语句块，一旦程序的执行离开了这个语句块，变量就变得没有意义，不能再使用了。

变量的生命周期是指从一个变量被创建并为其分配内存空间开始，到这个变量并销毁并清除所占用的内存空间的过程。变量的作用域决定了变量的生命周期。

Java允许在任何程序块定义变量。

按照作用域的不同，变量可以分为以下类型：

（1）成员变量：在类中声明，它的作用域是整个类。

（2）局部变量：在一个方法的内部或者方法的一个代码块的内部声明。如果在一个方法内部声明，它的作用域就是整个方法；如果在一个方法的某个代码块的内部声明，它的作用域就是这个代码块。

（3）方法参数：方法或者构造方法的参数，它的作用域是整个方法或者构造方法。

（4）异常处理参数：异常处理参数和方法参数很相似，差别在于前者是传递参数给异常处理代码块，而后者是传递参数给方法或者构造方法。异常处理参数是指 catch(Exception e)语句中的异常参数“e”，它的作用域是紧跟着catch(Exception e) 语句后的代码块。

（作为一个通用规则，在一个作用域中定义的变量对于该作用域外的程序是不可见（即访问）的。因此，当在一个作用域中定义一个变量时，应将该变量局部化并且保护它不被非授权访问和/或修改。实际上，作用域规则为封装提供了基础。）

 作用域可以进行嵌套。例如：每次创建一个程序块时，就创建了一个新的嵌套的作用域。这样，外面的作用域包含内部的作用域。这意味着外部作用域定义的对象对于内部作用域中的程序是可见的。但是，反过来是错误的，内部作用域定义的对象对于外部是不可见的。

例子：

class Scope{
    public static void main(String[] args){
        int x;      //定义局部变量x，在整个main（）方法中有效
        x = 10;
        if(x==10){     //开始一个新的作用域
            int y = 20;    //定义局部变量y，在当前语句块中有效
            System.out.println("x and y:"+x+" "+y);    //x和y在这里均为有效
            x = y*2;
        }
        //y=100;     //错误，超出了y的作用范围
        x=15;      //正确，x在此处依然有效
        System.out.println("x is"+x);
    }
}    

还有，变量在其作用域被创建，离开其作用域时被撤销意味着一个变量一旦离开它的作用域，将不再保存它的值了。因此，一个变量的生存期就被限定在它的作用域中。如果一个变量定义包括一个初始化，那么每次进入定义它的程序块时，该变量都要被重新初始化。

尽管程序块能被嵌套，不能将内部作用域声明的变量与其外部作用域声明的变量重名。这一点，Java不同于C和C++。

Java学习整理笔记（三）数据类型

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