立聪堂德州十三局店 发表于 2022-8-10 07:04:00

day04_基本数据类型丶变量丶类型转换

前置知识

计算机世界中只有二进制。那么在计算机中存储和运算的所有数据都要转为二进制。包括数字、字符、图片、声音、视频等。
进制

进制也就是进位计数制,是人为定义的带进位的计数方法 。不同的进制可以按照一定的规则进行转换。
进制的分类

[*]十进制:由0到9 数字组成,进位规则:逢十进一,
[*]二进制:由0到1 数字组成,进位规则:逢二进一
[*]八进制:由0到7 数字组成,进位规则:逢八进一
[*]十六进制:由0到9数字和字母a到f 组成,进位规则:逢十六进一
在Java代码中如何表示四种进制的值
public class Demo1 {
    /*
      十进制:Java中,数值默认都是10进制,不需要加任何修饰。
      二进制:数值前面以0b开头,b大小写都可以。
      八进制:数值前面以0开头。
      十六进制:数值前面以0x开头,x大小写都可以。

      注意: 书写的时候, 虽然加入了进制的标识, 但打印在控制台展示的都是十进制数据.
   */
    public static void main(String[] args) {
      // 十进制:正常表示
      System.out.println(10);//10

      //二进制:0b或0B开头
      System.out.println(0B10);//2
      
      //十六进制:0x或0X开头
      System.out.println(0x10);//16

      //八进制:0开头
      System.out.println(010);//8
    }
}计算机如何存储运算数据

计算机中的数据,都是以二进制补码的形式在存储和运算,而补码则是通过反码和原码推算出来的。

[*]原码 :可直观看出数据大小,就是二进制定点表示法,即最高位为符号位,【0】表示正,【1】表示负,其余位表示数值的大小。
[*]反码 : 正数的反码与其原码相同,负数的反码是对其原码逐位取反,但符号位除外。
[*]补码 : 数据以该状态进行运算,正数的补码与其原码相同;负数的补码是在其反码的末位加1。
​https://img-blog.csdnimg.cn/aea0f6bb5c43415382c0d7d790ab0374.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAamF2YV9wZWRlc3RyaWFu,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16https://img2022.cnblogs.com/blog/1401526/202206/1401526-20220625071625356-1532277669.gif​
Java中如何存储字符

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:
​​https://img-blog.csdnimg.cn/afac5a9f3a294e769bd088accfa6d813.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAamF2YV9wZWRlc3RyaWFu,size_17,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

总结:

[*]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(Amercan Standard Code for Information Interchange 美国标准信息交换码)。
[*]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。
[*]Java中使用的字符集:Unicode字符集。存储字符时:需要查找码表,找到字符对应的数字,将数字转换为二进制数存放到计算机中 。使用字符时:将对应的二进制数转换为十进制 找到ASC表中对应的字符 显示出来
[*]如果编码和解码的使用不是同一种编码表,则会出现乱码问题。
例如:
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
      //字符类型变量
      char c = 'a';
      int i = 1;
      //字符类型和int类型计算
      System.out.println(c + i);//98
    }
}​数据类型

前置知识:

[*]进制:计算机中的数据不同于人们生活中的数据,人们生活采用十进制数,而计算机中全部采用二进制数表示,它只包含0、1两个数,逢二进一,1+1=10。每一个0或者每一个1,叫做一个bit(比特)。
[*]字节:是我们常见的计算机中最小存储单元。计算机存储任何的数据,都是以字节的形式存储,右键点击文件属性,我们可以查看文件的字节大小。 8个bit(二进制位) 0000-0000表示为1个字节,写成1 byte或者1 B,计算机数据计量单位 如下所示
https://img-blog.csdnimg.cn/0f7acb2cfc2f4e1da1d2027890a94293.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAamF2YV9wZWRlc3RyaWFu,size_12,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

数据类型分类
Java是一种强类型语言,针对每种数据都给出了明确的数据类型 。Java的数据类型分为两大类:

[*]基本数据类型:包括 整数、浮点数、字符、布尔类型
[*]引用数据类型:包括 类、数组、接口。​
https://img-blog.csdnimg.cn/d48c0eece3a64ae29c4f445f9abf8941.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAamF2YV9wZWRlc3RyaWFu,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16​今天我们重点学习的是基本数据类型,关于引用数据类型,后面我们会重点学习。
那为什么会有不同的数据类型呢?

[*]不同的数据类型分配了不同的内存空间
[*]不同的内存空间,所存储的数据大小是不一样的
在这里,我们给出每种基本数据类型的内存占用和取值范围,大家了解一下:
​https://img-blog.csdnimg.cn/70b1fbb31ee1451a908900b857c63422.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAamF2YV9wZWRlc3RyaWFu,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16注意事项:

[*]书写long类型的常量,需要在数字后面加大写L(建议用大写)或小写l
[*]如果要表示某个常量小数是float类型,那么需要在数字后面加F或f,否则就是double类型
[*]书写char类型的字符常量,我们可以直接写单个字符或者写转义字符又或者直接写Unicode编码值的十六进制形式。因为在Java中是使用Unicode编码表表示。(兼容ASCII码),每一个字符都有一个唯一的Unicode编码值。
[*]虽然计算机底层使用0和1表示false和true,但是在代码中不能给boolean类型的变量赋值0和1,只能赋值false和true
[*]浮点类型不精确,因为十进制的小数部分转二进制会需要舍去。float类型的4个字节能表示的数字范围比long类型的8个字节还要大因为小数底层存储方式与 整数不同
变量

字面量就是数据/数值,只有“字面量”机制的话,是远远不够的,因为只有字面量内存是无法重复利用的。使用变量之后,内存空间就得到了复用。所谓变量:可变化的量。它的意思是变量中存储的数据不是一成不变的,是可以被改变的, 假设变量 i 中之前存储的数据是 10,我们可以将 10 换成 100,变量就是这个意思。声明变量的实质就是申请内存空间。变量的作用:用来存储数据,代表内存的一块存储区域,这块内存中的值是可以改变的。根据变量名进行使用,可以输出,也可以修改值。变量定义的格式包括三个要素:

[*]数据类型:规定了变量可以存储数据大小及存储什么样子的数据
[*]变量名:告诉程序员如何访问这块内存及其里面的数据
[*]数据值:存储在变量中的数据
变量的声明和赋值


[*]方式一:先声明,后赋值(使用前赋值即可)
public class Demo01Variable {
    public static void main(String[] args) {
      /*
            变量的定义格式
                数据类型 变量名称;
                变量名称 = 数据值;
      */
      byte a;//声明了一个byte类型(1个字节)的变量,给变量名称叫做a

      //把数字66存储到byte类型的变量a中
      a = 66;

      //打印变量a中保存的数据
      System.out.println(a);// 66

      //把数字88存储到byte类型的变量a中,原有的数据66将被替换
      a = 88;

      //打印变量a中保存的数据
      System.out.println(a);// 88
      
    }
}还可以在同一行声明多个同一种数据类型的变量,中间使用逗号隔开。但不建议使用这种方式,降低程序的可读性。
public class Demo02Variable {
    public static void main(String[] args) {
      /*
            变量的定义格式
                数据类型 变量名称1,变量名称2,变量名称3;
                变量名称1 = 数据值1;
                变量名称2 = 数据值2;
                变量名称3 = 数据值3;
          */
      //声明了三个int类型(4个字节)的变量,给每个变量分别起名为c,d,e
      int c, d, e;

      //给c,d,e 变量分别赋值
      c = 200;
      d = 300;
      e = 500;

      //打印各种变量中保存的数据
      System.out.println(c);//200
      System.out.println(d);//300
      System.out.println(e);//500
    }
}

[*]方式二:声明变量且同时赋值
public class Demo03Variable {
    public static void main(String[] args) {
      /*
            变量的定义格式二:
                数据类型 变量名称 = 数据值;
      */

      //声明了一个short类型(2个字节)的变量,变量名称为b,同时给b赋值为100
      short b = 100;
      
      System.out.println(b);// 100
    }
}也可以在同一行声明多个同一种数据类型的变量,中间使用逗号隔开。但不建议使用这种方式,降低程序的可读性。
public class Demo04Variable {
    public static void main(String[] args) {
      /*
      变量的定义格式
                数据类型 变量名称1 = 数据值1,变量名称2 = 数据值2,变量名称3 =数据值3 ;
      */
      //声明3个long类型的变量f,g,h,并且同时各自赋值
      long f = 600L,g = 700L,h = 800L;

      //打印long类型(8个字节)的变量中保存的内容
      System.out.println(f);//600
      System.out.println(g);//700
      System.out.println(h);//800
    }
}变量定义的注意事项:

[*]变量名称:在同一个大括号范围内,变量的名字不可以相同。对变量重写赋值时  前面一定不要加数据类型,否则 相当于 重新声明一个新的变量会报错
[*]变量的作用域:变量的有效范围。大家可以记住一句话,变量出了所在的大括号就从内存中释放了。如果超过作用域,也会报“找不到符号”错误 。例如:局部变量只在方法体当中有效,方法体执行结束该变量的内存就释放了。
[*]变量赋值:定义的变量,不赋值不能使用。赋值又叫初始化,如果没有初始化,会报“未初始化”错误
[*]定义long类型的变量时:需要在整数的后面加L(大小写均可,建议大写)。因为整数默认是int类型,整数太大可能超出int范围。
[*]定义float类型的变量时:需要在小数的后面加F(大小写均可,建议大写)。因为浮点数的默认类型是 double, double的取值范围是大于float的,类型不兼容。
代码示例
public class Demo04Variable {
    public static void main(String[] args) {
      /*
      1. 变量名不允许重复定义
      */
      int a = 10;
      // int a = 20;错误代码,重复定义变量名
      a = 20;
      System.out.println(a);

      /*
      3. 变量在使用之前一定要进行赋值
      */
      int i;
      //System.out.println(i);错误

      /*
      4. 定义float和long变量的注意事项
                定义float类型变量的使用: 需要在数值的后面加入F的标识,F可以大写也可以小写.但是, 建议大写
                定义long类型变量的使用 : 需要在数值的后面加入L的标识,L可以大写也可以小写.但是, 建议大写
      */
      float f = 12.3F;
      long l = 1000L;
      System.out.println(f);
      System.out.println(l);

      /*
      5. 变量的作用域范围
                变量的作用域 : 只在它所在的大括号中有效
      */
      {
            int x = 20;
            // 当这个大括号中的代码执行完毕后, 内部所[定义]的变量就会丛内存中消失
            System.out.println(x);
      }

      //System.out.println(x); 错误:变量的作用域 : 只在它所在的大括号中有效
    }
}数据类型转换

Java程序中要求参与的运算的数据,必须要保证数据类型的一致性,如果数据类型不一致将发生类型的转换。boolean类型不参与数据类型转换。
自动类型转换


[*]将 取值范围小的类型 自动提升为 取值范围大的类型的过程就是自动类型转换。自动类型转换是自动完成的,不需要我们代码的干预。自动类型转换对原有数据大小是没有影响的,数据类型的转换关系(取值范围从小到大),如图所示:
​https://img-blog.csdnimg.cn/78fe800719c74ae79dde394185aa4b78.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAamF2YV9wZWRlc3RyaWFu,size_18,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16
下列情况就会发生自动类型转换

[*]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
double d = 10;//int自动升级为double

byte b = 127; //右边的整数常量值必须在-128~127范围内
//byte bigB = 130;错误,右边的整数常量值超过byte范围
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
long bigNum = 12345678912L;//右边的整数常量值如果超过int范围,必须加L,否则编译不通过

[*]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

[*]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 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 的过程就是强制类型转换
特点:

[*]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)被转数据值;
[*]强制类型转换对原有数据大小是有影响的,有可能造成数据溢出和精度损失
下列情况就会发生强制类型转换
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
public class Demo02Convert {
    public static void main(String[] args) {
      short s = 1;
      /*
            s是short类型,1是int类型,运算时类型不一致,会发生自动类型转换
            short类型(2个字节)的s会自动转换成int类型
            最终变成了两个int数据相加,结果是int类型
            不能直接赋值给左侧的short类型的变量s
            但是在赋值之前把int类型的结果,强制转换成short类型(砍掉左侧的2个字节的内容),

      */
      s = (short) (s + 1);
      System.out.println(s);

      double d = 9.999;
      int i = (int) d;//精度损失
      System.out.println(i);//9

      int a = 8888;
      byte b = (byte) a;//数据溢出
      System.out.println(b);//-72

    }

}当某个值想要提升数据类型时,也可以使用强制类型转换。提示:这个情况的强制类型转换是没有风险的。
int i = 1;
int j = 2;
double shang = (double)i/j;基本数据类型之间是存在固定的转换规则的,无论是哪个程序, 将这 6 个规则套用进去,问题迎刃而解:


[*]八种基本数据类型中,除 boolean 类型不能转换,剩下七种类型之间都可以进行转换;
[*]如果整数型字面量没有超出 byte,short,char 的取值范围,可以直接将其赋值给 byte,short,char 类型的变量;
[*]小容量向大容量转换称为自动类型转换,容量从小到大的排序为:byte < short(char) < int < long < float < double,其中 short 和 char 都占用两个字节,但是 char 可以表示更大 的正整数;
[*]大容量转换成小容量,称为强制类型转换,编写时必须添加“强制类型转换符”,但运行时可能出现精度损失,谨慎使用;
[*]byte,short,char 类型混合运算时,先各自转换成 int 类型再做运算;
[*]多种数据类型混合运算,各自先转换成容量最大的那一种再做运算;
 

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