Java自我学习第三章基础数据类型

Java的基本数据类型（掌握）

1、整型系列

（1）byte：字节类型

占内存：1个字节

存储范围：-128~127

（2）short：短整型类型

占内存：2个字节

存储范围：-32768~32767

（3）int：整型

占内存：4个字节

存储范围：-2的31次方 ~ 2的31次方-1

（4）long：整型

占内存：8个字节

存储范围：-2的63次方 ~ 2的63次方-1

注意：如果要表示某个常量数字它是long类型，那么需要在数字后面加L

byte b = 127; //右边的整数必须在-128~127范围内
long num = 1234567; //右边的整数如果在int范围呢，编译和运行都可以通过
long bigNum = 12345678912L;//右边的整数如果超过int范围，必须加L，否则编译不通过

2、浮点型系列（小数）

（1）float：单精度浮点型

占内存：4个字节

精度：科学记数法的小数点后6~7位

注意：如果要表示某个常量数字是float类型，那么需要在数字后面加F或f

（2）double：双精度浮点型

占内存：8个字节

精度：科学记数法的小数点后15~16位

float f = 12.0F;//右边如果赋值小数，那么必须加F或f

3、单字符类型

char：字符类型

占内存：2个字节

Java中使用的字符集：Unicode编码集

字符常量的三种表示方式：

（1）'一个字符'

例如：'A'，'0'，'尚'

（2）转义字符

\n：换行
\r：回车
\t：Tab键
\\：\
\"："
\'：'
\b：删除键Backspace

（3）\u字符的Unicode编码值的十六进制型

例如：\u5c1a代表'尚'

     char c = '尚';String s = '尚';//错误的，哪怕是一个字符，也要使用双引号char c2 = '';//错误，单引号中有且只能有一个字符String s2 = "";//可以，双引号中可以没有其他字符，表示是空字符串

（4）直接给char类型变量赋值十进制的0~65535之间的Unicode编码值

例如：'a'的编码值是97


char c2 = 97;
System.out.println(c2);//a

在计算机的内部都是二进制的0、1数据，如何让计算机可以直接识别人类文字的问题呢？就产生出了编码表的概念。

编码表 ：就是将人类的文字和一个十进制数进行对应起来组成一张表格。例如：

字符	数值
1	48
A	65
a	95

将所有的英文字母，数字，符号都和十进制进行了对应，因此产生了世界上第一张编码表ASCII（American Standard Code for Information Interchange 美国标准信息交换码）。
Unicode(统一码、万国码、单一码)是计算机科学领域里的一项业界标准，包括字符集、编码方案等。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。
4、布尔类型

boolean：只能存储true或false

进制（了解）
1、进制的分类：

（1）十进制

数字组成：0-9

进位规则：逢十进一

（2）二进制

数字组成：0-1

进位规则：逢二进一

（3）八进制

数字组成：0-7

进位规则：逢八进一

（4）十六进制

数字组成：0-9，a~f（或A~F）

进位规则：逢十六进一

2、请分别用四种类型的进制来表示10，并输出它的结果：（了解）

（1）十进制：正常表示

System.out.println(10);

（2）二进制：0b或0B开头

System.out.println(0B10);

（3）八进制：0开头

System.out.println(010);

（4）十六进制：0x或0X开头

System.out.println(0X10);

3、进制转换
十进制数据转成二进制数据：使用除以2获取余数的方式

二进制数据转成十进制数据：

1	0	1	1	1	1	1
64	32	16	8	4	2	1

把64+32+16+8+4+2+1=75

字节（Byte）：是计算机信息技术用于计量存储容量的一种计量单位，通常情况下一字节等于有八位，也表示一些计算机编程语言中的数据类型和语言字符。
位（bit）：是数据存储的最小单位。也就是二进制。二进制数系统中，每个0或1就是一个位，叫做bit（比特），其中8 bit 就称为一个字节(Byte)。
转换关系：
- 8 bit = 1 Byte
- 1024 Byte = 1 KB
- 1024 KB = 1 MB
- 1024 MB = 1 GB
- 1024 GB = 1 TB

4、为什么byte是-128~127？（理解）

1个字节：8位

0000 0001 ~ 0111 111 ==> 1~127

1000 0001 ~ 1111 1111 ==> -127 ~ -1

0000 0000 ==>0

1000 0000 ==> -128（特殊规定）

解释：计算机数据的存储（了解）

计算机数据的存储使用二进制补码形式存储，并且最高位是符号位，1是负数，0是正数。

规定：正数的补码与反码、原码一样，称为三码合一；

负数的补码与反码、原码不一样：

负数的原码：把十进制转为二进制，然后最高位设置为1

负数的反码：在原码的基础上，最高位不变，其余位取反（0变1,1变0）

负数的补码：反码+1

例如：byte类型（1个字节，8位）

25 ==> 原码 0001 1001 ==> 反码 0001 1001 -->补码 0001 1001

-25 ==>原码 1001 1001 ==> 反码1110 0110 ==>补码 1110 0111

底层是用加法代替减法：-128==》-127-1==》-127+(-1)

127- -1 ==> -127 + 1

基本数据类型转换（Conversion）

在Java程序中，不同的基本数据类型的值经常需要进行相互转换。Java语言所提供的七种数值类型之间可以相互转换，基本数据类型转换有两种转换方式：自动类型转换和强制类型转换。

1、自动类型转换（隐式类型转换）

自动转换：

将取值范围小的类型自动提升为取值范围大的类型 。

基本数据类型的转换规则

（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，会按照其中最大的类型运算

int i = 'A';//char自动升级为int
double d = 10;//int自动升级为double

（2）当存储范围小的数据类型与存储范围大的数据类型一起混合运算时，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';
System.out.println(c1 + c2);//113

（4）boolean类型不参与

强制类型转换（显示类型转换）

将1.5 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; // 错误

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。

强制类型转换：将取值范围大的类型强制转换成取值范围小的类型。

比较而言，自动转换是Java自动执行的，而强制转换需要我们自己手动执行。

转换格式

数据类型变量名 = （数据类型）被强转数据值；

（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）赋值给了存储范围小的变量时，需要强制类型转换，提示：有风险，可能会损失精度或溢出

int i = (int)3.14;//强制类型转换，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）boolean类型不参与

（3）当某个值想要提升数据类型时，也可以使用强制类型转换

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

提示：这个情况的强制类型转换是没有风险的。

特殊的数据类型转换

1、任意数据类型的数据与String类型进行“+”运算时，结果一定是String类型

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

2、但是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);//后面才能讲到，借助包装类的方法才能转

运算符（Operator）

表达式：用运算符连接起来的式子

分类	运算符
算术运算符	`+`、`-`、`*`、`/`、`%`、`++`、`--`
赋值运算符	`=`、`+=`、`-=`、`*=`、`/=`、`%=`等
关系运算符	`>`、`>=`、`<`、`<=`、`==`、`!=`
逻辑运算符	`&`、`\|`、`^`、`!`、`&&`、`\|\|`
三元运算符	(关系表达式)?结果1:结果2；
位运算符（了解）	`&`、`\|`、`~`、`^`、`<<`、`>>`、`>>>`

算术运算符

算术运算符	符号解释
+	加法运算，字符串连接运算，正号
-	减法运算，负号
*	乘法运算
/	除法运算
%	求余运算，两个数字相除的余数
++、--	自增自减运算

public class OperatorDemo01 {
   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
   }
}

“+”号的两种用法

第一种：对于+两边都是数值的话，+就是加法的意思
第二种：对于+两边至少有一边是字符串得话，+就是拼接的意思

public class OperatorDemo02 {
   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
   }
}

自加自减运算

理解：++ 运算，变量自己的值加1。反之，-- 运算，变量自己的值减少1，用法与++ 一致。

1、单独使用

变量在单独运算的时候，变量前++和变量后++，变量的是一样的；
变量前++ ：例如 ++a 。
变量后++ ：例如 a++ 。

public class OperatorDemo3 {
   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

和其他变量放在一起使用或者和输出语句放在一起使用，前++和后++就产生了不同。

变量前++ ：变量先自身加1，然后再将加1后的结果进行其他使用。
变量后++ ：变量先拿去使用，然后再自身加1。

public class OperatorDemo03 {
   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);

int a = 1;
a = a++;//(1)先取a的值“1”放操作数栈(2)a再自增,a=2(3)再把操作数栈中的"1"赋值给a,a=1

int i = 1;
int j = i++ + ++i * i++;
/*
从左往右加载
(1)先算i++
①取i的值“1”放操作数栈
②i再自增 i=2
（2）再算++i
①i先自增 i=3
②再取i的值“3”放操作数栈
（3）再算i++
①取i的值“3”放操作数栈
②i再自增 i=4
（4）先算乘法
用操作数栈中3 * 3 = 9，并把9压会操作数栈
（5）再算求和
用操作数栈中的 1 + 9 = 10
（6）最后算赋值
j = 10
*/
   }
}

小结：

++在前，先自加，后使用；
++在后，先使用，后自加。

赋值运算符

赋值运算	符号解释
=	将符号右边的值，赋值给左边的变量
+=	将符号`左边的值`和`右边的值`进行相加操作，最后将结果`赋值给左边的变量`
*=	将符号`左边的值`和`右边的值`进行相乘操作，最后将结果`赋值给左边的变量`
/=	将符号`左边的值`和`右边的值`进行相除操作，最后将结果`赋值给左边的变量`
%=	将符号`左边的值`和`右边的值`进行取余操作，最后将结果`赋值给左边的变量`
-=	将符号`左边的值`和`右边的值`进行相减操作，最后将结果`赋值给左边的变量`

int a = 3;
       int b = 4;
       b += a;// 相当于 b = b + a ;
       System.out.println(a); // 3
       System.out.println(b); // 4

int a = 3;
       int b = 4;
       b += a;// 相当于 b = b + a ;
       System.out.println(a); // 3
       System.out.println(b); // 4

       short s = 3;
       // s = s + 4; 代码编译报错，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
       s += 4; // 代码没有报错
//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(s);

int j = 1;
       j += ++j * j++;//相当于 j = j + (++j * j++);
       System.out.println(j);//5

在将最后的结果赋值给左边的变量前，都做了一步强制类型转换 .

关系运算符（比较运算符）

关系运算符	符号解释
<	比较符号左边的数据是否小于右边的数据，如果小于结果是true。
>	比较符号左边的数据是否大于右边的数据，如果大于结果是true。
<=	比较符号左边的数据是否小于或者等于右边的数据，如果大于结果是false。
>=	比较符号左边的数据是否大于或者等于右边的数据，如果小于结果是false。
==	比较符号两边数据是否相等，相等结果是true。
!=	不等于符号，如果符号两边的数据不相等，结果是true。

比较运算符，是两个数据之间进行比较的运算，运算结果一定是boolean值true或者false 。
  int a = 3;
       int b = 4;
       System.out.println(a < b); // true
       System.out.println(a > b); // false
       System.out.println(a <= b); // true
       System.out.println(a >= b); // false
       System.out.println(a == b); // false
       System.out.println(a != b); // true

逻辑运算符

逻辑运算符	符号解释	符号特点
&	与，且	有`false`则`false`
\|	或	有`true`则`true`
^	异或	相同为`false`，不同为`true`
!	非	非`false`则`true`，非`true`则`false`
&&	双与，短路与	左边为false，则右边就不看
\|\|	双或，短路或	左边为true，则右边就不看

int a = 3;
       int b = 4;
       int c = 5;

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

&&和&区别，||和|区别

&&和&区别：
- &&和&结果一样，&&有短路效果，左边为false，右边不执行；&左边无论是什么，右边都会执行。
||和|区别：
- ||和|结果一样，||有短路效果，左边为true，右边不执行；|左边无论是什么，右边都会执行。

三元运算符(三目运算符)

三元运算符格式：

数据类型变量名 = 关系表达式？结果1：结果2

三元运算符计算方式：

条件判断的结果是true，三元运算符整体结果为结果1，赋值给变量。
判断条件的结果是false，三元运算符整体结果为结果2，赋值给变量。

int i = (1==2 ? 100 : 200);
System.out.println(i);//200
int j = (3<=4 ? 500 : 600);
System.out.println(j);//500

位运算符（了解）

位运算符	符号解释
&	按位与，当两位相同时为1时才返回1
\|	按位或，只要有一位为1即可返回1
~	按位非，将操作数的每个位（包括符号位）全部取反
^	按位异或。当两位相同时返回0，不同时返回1
<<	左移运算符
>>	右移运算符
>>>	无符号右移运算符

左移：<<

运算规则：左移几位就相当于乘以2的几次方

右移：>>

运算规则：右移几位就相当于除以2的几次方

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，不看符号位

按位与：&

运算规则：

1 & 1 结果为1

1 & 0 结果为0

0 & 1 结果为0

0 & 0 结果为0

按位或：|

运算规则：

1 | 1 结果为1

1 | 0 结果为1

0 | 1 结果为1

0 & 0 结果为0

按位异或：^

运算规则：

1 ^ 1 结果为0

1 ^ 0 结果为1

0 ^ 1 结果为1

0 ^ 0 结果为0

按位取反：~

运算规则：~0就是1

~1就是0