2.Java常量與變量 · JAVA講義新編2021

# Java常量與變量 [TOC] ## 導學要想要編寫規范、可讀性高的 Java 程序，就必須對 Java 基本語法有所了解。基本語法是所有編程語言都必須掌握的基礎知識，也是整個程序代碼不可缺少的重要部分。一個 Java 程序通常由數據類型、變量、運算符和流程控制語句4部分組成。其中數據類型和運算符不僅定義了語言的規范，還決定了可以執行什么樣的操作，變量是用來存儲指定類型的數據，其值在程序運行期間是可變的；與變量對應的是常量，其值是固定的。在之前的課程中，我們提到Java的學習，其實和英語等外語的學習并沒有什么差別。那么我們今天就要來學習一下Java中特殊字符及其作用。 ## 標識符 Java 中標識符是為方法、變量或者其他用戶定義項定義的名稱。**標識符用來對變量、常量、類和方法等進行命名。因此，一個良好的編程習慣要求命名標識符時，應賦予它一個有意義或有用途的名字。** 標識符可以有一個或多個字符。在 Java 語言中，標識符的構成規則如下： * **標識符由數字（0～9）、美元符號（$）、下劃線（\_）以及Unicode字符集組合構成。** * **標識符各符號之間沒有空格。** * **標識符第一個字符不能為數字。** * **標識符不能為關鍵字和保留字。** * **標識符的命名最好能反映其作用** 例如以下為合法與不合法標識符： * 合法標識符：hello、Hello、$hello2019、\_hello 等。 * 不合法標識符：123c、2com、for、if。 >[danger] 注意：Java 區分大小寫，因此 hello 和 Hello 是兩個不同的標識符。 > 注意：Java中的標識符也包括關鍵字 ## 關鍵字 Java 的關鍵字對 Java 編譯器有特殊的意義，它們用來表示一種數據類型，或者表示程序的結構等。保留字是為 Java 預留的關鍵字，它們雖然現在沒有作為關鍵字，但在以后的升級版本中有可能作為關鍵字。 Java 語言目前定義了 51 個關鍵字，這些關鍵字不能作為變量名、類名和方法名來使用。 >[info] 數據類型：boolean、int、long、short、byte、float、double、char、class、interface >[warning] 流程控制：if、else、do、while、for、switch、case、default、break、continue、return、try、catch、finally >[info] 修飾符：public、protected、private、final、void、static、strict、abstract、transient、synchronized、volatile、native >[warning] 動作：package、import、throw、throws、extends、implments、this、super、instanceof、new >[info] 保留字：true、false、null、goto、const **對于關鍵字的記憶，大家沒有必要死記硬背，而是靠大家在日常的學習中不斷的積累** ## 注釋注釋是對程序語言的說明，有助于開發者和用戶之間的交流，方便理解程序。**注釋不是編程語句**，因此編譯器忽略。 Java 支持以下三種注釋方式： * 單行注釋：以雙斜杠“//”標識，只能注釋一行內容，用在注釋信息內容少的地方。 ~~~ public class Test { public static void main(String[] args) { // 這是單行注釋 System.out.println("單行注釋"); } } ~~~ * 多行注釋：包含在“/\*”和“\*/”之間，能注釋很多行的內容。 ~~~ public class Test { public static void main(String[] args) { /* * 這是第一行注釋 * 這是第二行注釋 */ System.out.println("多行注釋"); } } ~~~ * 文檔注釋：包含在“/\*\*”和“\*/”之間，也能注釋多行內容，一般用在類、方法和變量上面，用來描述其作用。 ~~~ /** * 這里是文檔注釋 * @auther dodoke */ public class Test { public static void main(String[] args) { System.out.println("文檔注釋"); } } ~~~ ## 變量在之前的學習中，我們學習過JavaScript的變量。但是要**注意區分Java中變量和js中變量的區別**。 ### 什么是變量在程序的開發過程中，我們經常要對一些數據進行處理，比如一些數學運算，我們要對一些中間的結果進行存儲，就需要設置一個新的數來存儲該結果。比如例如一個簡單的方程，x，y 都是變量，他們的值都是1，求x+y，那么我們就需要一個新的代表來表示最終的結果，比如z=x+y。z就是我們新設置的變量。由此可知，變量就是初中數學的代數的概念，用來代表一個數據。 >[warning]變量的三個元素：變量類型變量名 = 變量值 ![](https://img.kancloud.cn/02/58/02584ed6ff2be235b3c84e42f502246c_960x308.png) ### 變量的命名規則需要注意的是，剛剛我們提到標識符可以用來對變量進行命名，所以變量名也是一個標識符。所以變量名需要進行滿足如下的命名規則： 1. 滿足標識符的命名規則 2. 符合駝峰法命名規范 3. 盡量簡單，做到見名如意 4. 變量名的長度沒有限制，但盡量做到第三條 ### 變量的聲明與賦值在 Java 中，變量分為兩種：基本類型變量和引用類型變量。本節課，我們以討論基本類型的變量為主。變量必須**先聲明后使用**，在聲明變量的時候，可以給它一個初始值。例如： ~~~ int x = 1; ~~~ 上述語句聲明了一個整型 int 類型的變量，名稱為 x，初始值為 1。變量的一個重要特點是可以重新賦值。例如：對變量 x，先賦值100，在賦值200： ~~~ public class Test { public static void main(String[] args) { int x = 100; // 定義int類型變量x，并賦予初始值100（變量的初始化） System.out.println(x); // 打印該變量的值，觀察是否為100 x = 200; // 重新賦值為200 System.out.println(x); // 打印該變量的值，觀察是否為200 } } ~~~ 注意到第一次定義變量 x 的時候，需要指定變量類型 int，因此使用語句 int x = 100;。而第二次重新賦值的時候，變量 x 已經存在了，不能再重復定義，因此不能指定變量類型 int，必須使用語句 x = 200;。 ## 數據類型 ![](https://img.kancloud.cn/78/0c/780c92bb1f89db659ad157824e4f585d_930x409.png) 基本數據類型是CPU可以直接進行運算的類型。Java 定義了以下幾種基本數據類型： * 整數類型：byte、short、int、long * 浮點數類型：float、double * 字符類型：char * 布爾類型：boolean ### 整型對于整型類型，Java 只定義了帶符號的整型，各種整型能表示的最大范圍如下： * byte：-128～127 * short：-32768～32767 * int：-2147483648～2147483647 * long：-9223372036854775808～9223372036854775807 >[info] Java 默認的整數類型是 int，例如，128，11 都是 int 型數值。如果要說明一個 long 類型數值，就需要在其后追加字母 l 或者 L，一般使用 F，如 11L 和 128L 都是 long 類型的數值。 ### 浮點數浮點類型是帶有小數部分的數據類型，也叫實型。浮點型數據包括單精度浮點型（float）和雙精度浮點型（double），代表有小數精度要求的數字。 >[info] Java 默認的浮點型為 double，例如，11.11 和 1.2345 都是 double 型數值。如果要說明一個 float 類型數值，就需要在其后追加字母 f 或 F，如 11.11f 和 1.2345F 都是 float 類型的常數。 ### 布爾型布爾類型（boolean）用于對兩個數值通過邏輯運算，判斷結果是“真”還是“假”。Java 中用保留字 true 和 false 來代表邏輯運算中的“真”和“假”。因此，一個 boolean 類型的變量或表達式只能是取 true 和 false 這兩個值中的一個。 ### 字符型 Java 語言中的字符類型（char）使用兩個字節的 Unicode 編碼表示，它支持世界上所有語言，可以使用**單引號字符**或者**整數**對 char 型賦值。一般計算機語言使用 ASCII 編碼，用一個字節表示一個字符。ASCII 碼是 Unicode 碼的一個子集，用 Unicode 表示 ASCII 碼時，其高字節為 0，它是其前 255 個字符。 Unicode 字符通常用十六進制表示。例如“\\u0000”~“\\u00ff”表示 ASCII 碼集。“\\u”表示轉義字符，它用來表示其后 4 個十六進制數字是 Unicode 碼。 ~~~ public static void main(String[] args) { char a = 'a'; char b = 98; char c = '\u0063'; } ~~~ ### 基本數據類型變量在內存中的存儲變量按照數據類型可以分為基本數據類型和引用數據類型，引用數據類型的包括數組和類等，類定義的變量又稱之為對象。如果按照作用范圍來分，則可以分為類級，對象實例級，方法級，塊級。本節課程重點介紹方法級的變量如何在內存中進行存儲，方法級變量又稱之為局部變量。通常我們可以把內存分為三個區域： ![](https://img.kancloud.cn/69/34/6934e7437d67cc69615bb67633ba32ba_708x432.png) 當前我們在主方法中存儲的局部變量是存儲在內存的棧區的。 ~~~ int n = 100; //該語句執行的時候，會先在棧區開辟int類型大小的空間（占用4字節，32位二進制的空間） //在開辟完成后，通過賦值等于號，將100存儲到開辟的空間中去 //所以此處可以將n，看做100所在的內存空間的別名 ~~~ ### 補充：Unicode編碼在之前的字符型變量的學習中，我們了解到了ASCII碼，他也稱之為美國標準信息交換代碼，用于規定拉丁字母的標準計算機編碼，主要用于顯示現代英語和其它西歐語言，但是對于中文和其他一些語言是不支持的。為了支持其他語言，所以出現了Unicode編碼。 Unicode編碼又稱為統一碼，萬國碼。其目標是支持世界上所有的字符集。 ## 字符串的簡單介紹字符串比較特殊，**它不屬于基本數據類型，它是類！** 但是字符串又比較特殊，它有一些和基本數據類型比較類似的地方，比如它變量的定義形式。 ~~~ String str = "Hello,World!"; ~~~ 字符串是由雙引號引起來的0個或多個字符，**注意：字符串允許是空字符串！** ## 類型轉換 ### 類型裝換類型轉換分為自動類型轉換和強制類型轉換。 * **自動類型轉換** 把某種基本數據類型的值，直接賦值給其他基本數據類型的值 > 如果把范圍小的數據，賦值給范圍大的數據時，不會出現精度的缺失；反之，則可能會出現精度的缺失。 ![](https://img.kancloud.cn/64/68/6468fdcef349c2c3372fc5244297dcd8_821x398.png) ~~~Java //示例 class Client1 { public static void main(String[] args) { int i = 100; double di = i; //int a = di; System.out.println(di); } } ~~~ 注意： >[danger] 1.上方代碼左邊轉為右邊的數據類型是沒有問題的； > 2.當把任何基本數據和字符串，進行連接運算的時候，基本數據類型將自動轉換為字符串類型。 * **強制數據類型轉換** 如果需要把上方代碼中的右邊，轉換為左邊時，則成為強制類型轉換。語法:`(targetType)value` 強制類型轉換時，需加上（）運算符。 **強制類型轉換也許會出現精度的缺失或溢出的情況。** ~~~ 示例： int i = 150; byte b = (byte)i; System.out.println(b); int i2 = 100; byte b2 = (byte)i2; System.out.println(b2); String s = "56"; int si = Integer.parseInt(s); System.out.println(si); ~~~ **如果希望把String類型的數據，強制轉為基本數據類型，可以使用基本數據對應的包裝類實現。** ### 表達式的自動提升當一個表達式中包含多個基本數據類型的值時，整個算術表達式的數據類型將發生自動提升。提升規則：所有的byte/short/char類型將被提升到int; 整個算術表達式的數據類型，將被提升到與表達中最高等級操作數相同的類型。 ~~~ 示例： char t1 = 'a'; short t2 = 100; int t3 = 45; double t4 = 10.5; System.out.println(t1 + t2 + t3 + t4); ~~~ **如果表達式包含字符串，應當把+號，當做字符串連接運算符，而不是加法運算符。** ## 常量常量是指在程序的整個運行過程中值保持不變的量。在這里要注意常量和常量值是不同的概念，常量值是常量的具體和直觀的表現形式，常量是形式化的表現。 * 常量值：常量值又稱為字面常量，它是通過數據直接表示的。 * 整型常量值 * 十進制數：如 11、45等； * 二進制數：二進制常數的表示以 0b 開頭，如 0b00001010 表示十進制 10。 * 八進制數：八進制常數的表示以 0 開頭，如 0125 表示十進制數 85。 * 十六進制數：十六進制常數的表示以 0x 或者 0X 開頭，如0x100 表示十進制數 256。 * 浮點型常量值 * 十進制數：由數字和小數點組成，且必須有小數點，如 12.34、98.0。 * 科學計數法：如 1.75e5、32E3，其中 e 或者 E 之前必須有數字，且 e 或 E 之后的數字必須為整數。 * 布爾型常量值：布爾型常量只有兩個值，即 false（假）和 true（真）。 * 字符型常量 * 單引號字符：使用單引號引起來的一個字符或者一串轉義字符，如 'a'，'\\u62' 都表示字符a。 * 數值：使用數值來表示，如 65 表示字符 A，97 表示字符 a。 * 常量：常量不同于常量值，它可以在程序中用標識符來代替常量值使用，因此使用前必須先定義。 * 使用 final 關鍵字來定義常量。 * 聲明常量的同時要賦予一個初始值。 * 常量一旦初始化就不可以被修改。 * 為了與變量區別，常量聲明一般都用大寫字符。 ~~~ final double PI = 3.14159265； ~~~ ## 練習一、選擇 1. 下列屬于合法的 Java 標識符是？（多選） ~~~ A. $value B. Void C. class D. 1abc E. my value F.void_class ~~~ 2. 下列哪一個選項不是Java的關鍵字？ ~~~ A. class B. package C. Void D. static ~~~ 3. 下列可以表示數值型數據的數據類型是？（多選） ~~~ A. byte B. float C. boolean D. long ~~~ 4. 關于數據類型的說法錯誤的是？ ~~~ A. 數據類型分為基本數據類型和引用數據類型 B. 數組屬于基本數據類型 C. 類屬于引用數據類型 D. int和double屬于基本數據類型 ~~~ 5. 下列關于賦值運算符的說法正確的是？(多選) ~~~ A. 使用“=”給變量進行賦值 B. 使用“==”給變量進行賦值 C. "="叫作賦值運算符，將運算符右邊的值賦給左邊的變量 D. "="叫作賦值運算符，將運算符左邊的值賦給右邊的變量 ~~~ 6. 以下對double類型字面值的表示錯誤的是？ ~~~ A. 1.23 B. 1.23d C. 1.23D D.1.23f ~~~ 7. 以下語句哪個是錯誤的？ ~~~ A. double d=12.3d; B. double d=12.3D; C. float f=1.23f; D.float f=1.23; ~~~ 8. 下面代碼運行后的結果為? ![](https://img.kancloud.cn/10/d6/10d6a593eb8f1f8ea473126e218b4200_448x208.png) ~~~ A. A B. 65 C. A 65 D.A A ~~~ 9. 以下字符型字面值中，不合法的是? ~~~ A. '@' B. '&' C. "M" D.'課' ~~~ 10. 以下哪兩個是合法的字符串字面值？（多選） ~~~ A. "" B. 'ab' C. 'a' D."\u0067" ~~~ 11. 以下哪兩條語句是正確的？（多選） ~~~ A. char ch=65539; B. int n=5.6f; C. double d=1.2f; D. double d=1.23;float f=(float)d； ~~~ 二、編程 1. 分別定義float、double、int類型的數據，并打印輸出。 ~~~ public class FloatDemo { public static void main(String[] args) { // 定義一個float類型的變量f1，值為98.4 //定義一個float類型的變量f2，將f1的值賦值給f2 //定義一個整型變量n，值為55 //定義一個double類型的變量d1，值為555.3 //將n的值賦值給d1 } } ~~~ 2. 定義字符型變量，賦值后輸出。 ~~~ public class CharTest { public static void main(String[] args) { // 定義字符變量c，并賦值為'S' //輸出c的值 //定義字符變量c1，并賦值為78 //輸出c1的值 } } ~~~ 3. 定義布爾類型和字符串類型的變量，為它們賦值，并打印輸出。 ~~~ public class StringDemo { public static void main(String[] args) { // 定義一個布爾類型的變量flag，賦值為true，并輸出 //定義一個字符串類型的變量str，值為"hello world"，并輸出 //定義一個字符串類型的變量str1，值為空串 //將str的值賦值給str1，并輸出 } } ~~~ 4. 定義各種數據類型的變量，為它們賦值，并打印輸出。 ~~~ public class TypeExchange { public static void main(String[] args) { // 定義一個整型變量n，值為98 //定義一個char類型的變量ch，將變量n賦值給ch，然后輸出ch的值 //定義一個長整型變量var，值為190000000，并輸出 //定義一個double類型的變量d，將變量var的值賦值給d } } ~~~ 5. 定義各種數據類型的變量，按要求為它們賦值，并打印輸出。 ~~~ public class TypeExchange { public static void main(String[] args) { // 將一個整型字面值67832賦值給char類型變量c //并將c的值輸出 //定義一個整型變量n，值為65 //定義一個字符型變量c1，賦值為n，并輸出c1的值 //定義一個長整型變量l，值為987654321 //定義一個整型變量i，賦值為l，并輸出i的值 //定義一個float類型變量f，將變量l的值賦值給f，并輸出f的值 //將float的值f，重新賦值給變量l，并輸出l的值 } } ~~~