1. 关键字和保留字
定义:被Java语言赋予了特殊含义,用做专门用途的字符串(单词)
特点:关键字中所有字母都为小写
Java保留字:现有Java版本尚未使用,但以后版本可能会作为关键字使用。自己命名标识符时要避免使用这些保留字
goto 、const
2. 标识符(Identifier)
标识符:
Java对各种变量、方法和类等要素命名时使用的字符序列称为标识符。比如:类名、变量名、方法名、接口名、包名 . . .
技巧:凡是自己可以起名字的地方都叫标识符。
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。
包名:多单词组成所有字母都小写:xxxyyyzzz
类名、接口名:多单词组成时,所有单词的首字母大写XxxYyyZzz
变量名、方法名:多单词组成时,第一个单词首字母小写,第二个单词开始每个单词首字母大写:xxxYyyZzz
常量名:所有字母都大写,多单词时每个单词用下划线链接:XXX_YYY_ZZZ
3. 变量
内存中的一个存储区域
该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化
变量是程序中最基本的存储单元,包含变量类型、变量名和存储的值
用于在内存中保存数据
Java中每个变量必须先声明,后使用
使用变量名来访问这块区域的数据
变量的作用域,其定义所在的一对{ }内
变量只有在其作用域内才有效
同一个作用域内,不能定义重名的变量
Java定义变量的格式:数据类型 变量名 = 变量值;
说明:
变量需先声明再赋值
变量都定义在其作用域内,在作用域内,它是有效的,换句话说,出了作用域,就失效了
同一个作用域内,不可以声明两个同名的变量
4. Java定义的数据类型
4.1.1 基本数据类型:
整型:byte(1字节 = 8bit) \ short(2字节) \ int(4字节) \ long(8字节)
byte范围:-128 ~ 127
声明:long型变量,必须以“l”或“L”结尾
类型 占用存储空间 表数范围
byte 1字节=8bit位 -128 ~ 127
short 2字节 -2^15~ 2^15-1
int 4字节 -2^31~ 2^31-1 (约21亿)
long 8字节 -2^63~ 2^63-1
浮点型:float \ double
与整数类型类似,Java 浮点类型也有固定的表数范围和字段长度,不受具体操作系统的影响。
浮点型常量有两种表示形式:
十进制数形式:如:5.12 512.0f .512 (必须有小数点)
科学计数法形式:如:5.12e2 512E2 100E-2
float:单精度,尾数可以精确到7位有效数字。很多情况下
,精度很难满足需求。
double:双精度,精度是float的两倍。通常采用此类型。
Java 的浮点型常量默认为double型,声明float型常量,须后加‘f’或‘F’。
类型 | 占用存储空间 | 表数范围 |
---|---|---|
单精度float | 4字节 | -3.403E38 ~ 3.403E38 |
双精度double | 8字节 | -1.798E308 ~ 1.798E308 |
字符型:char
char 型数据用来表示通常意义上“字符”(2字节)
Java中的所有字符都使用Unicode编码,故一个字符可以存储一个字母,一个汉字,或其他书面语的一个字符。
字符型变量的三种表现形式:
字符常量是用单引号(‘ ’)括起来的单个字符。例如:char c1
= ‘a’; char c2 = ‘中’; char c3 = ‘9’;
Java中还允许使用转义字符‘\’来将其后的字符转变为特殊字符型常量。例如:char c3 = ‘\n’; //’\n’表示换行符
直接使用Unicode值来表示字符型常量:‘\uXXXX’。其中,
XXXX代表一个十六进制整数。如:\u000a 表示\n。
char类型是可以进行运算的。因为它都对应有Unicode码。
/* Java定义的数据类型 一、变量按照数据类型来分: 基本数据类型: 整型:byte \ short \ int \ long 浮点型:float \ double 字符型:char 布尔型:boolean 引用数据类型: 类:class 接口:interface 数组:array 二、变量在类中声明的位置: 成员变量 vs 局部变量 */ class VariableTest1{ public static void main(String[] args) { //2. 浮点型:float(4字节) \ double(8字节) //① 浮点型,表示带小数点的数值 //② float表示数值的范围比long还大 double d1 = 12.3; System.out.println(d1 +1); //定义float类型变量时,变量要以"f" 或"F"结尾 float f1 = 12.3F; System.out.println(f1); //② 通常,定义浮点型变量时,使用double变量 //3. 字符型:char(1字符=2字节) //① 定义char型变量,通常使用一对'' char c1 = 'a'; //编译不通过 //c1 = 'AB'; System.out.println(c1); char c2 = '1'; char c3 = '中'; char c4 = '&'; System.out.println(c2); System.out.println(c3); System.out.println(c4); //② 表示方式:1.声明一个字符;2.转义字符;3.直接使用Unicode值来表示字符型常量 char c5 = '\n'; //换行符 c5 = '\t'; //制表符 System.out.print("hello" + c5); System.out.println("world"); char c6 = '\u0123'; System.out.println(c6); char c7 = '\u0043'; System.out.println(c7); } }
布尔型:boolean
boolean 类型用来判断逻辑条件,一般用于程序流程控制:
if条件控制语句;
while循环控制语句;
do-while循环控制语句;
for循环控制语句;
boolean类型数据只允许取值true和false,无null。
不可以使用0或非0 的整数替代false和true,这点和C语言不同。
Java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令,Java语言表达所操作的boolean值,在编译之后都使用java虚拟机中的int数据类型来代替:true用1表示,false用0表示。———《java虚拟机规范8版》
class VariableTest1{ public static void main(String[] args) { //4. 布尔型:boolean //① 只能取两个值之一:true 、false //② 常常在条件判断、循环结构中使用 boolean bb1 = true; System.out.println(bb1); boolean isMarried = true; if(isMarried){ System.out.println("禁止入内!"); }else{ System.out.println("可以参观!"); } } }
4.1.2 引用数据类型:
类(class)
接口(interface)
数组(array)
成员变量 vs 局部变量
了解:ASCII 码
在计算机内部,所有数据都使用二进制表示。每一个二进制位(bit)有0 和1 两种状态,因此8个二进制位就可以组合出256 种状态,这被称为一个字节(byte)。一个字节一共可以用来表示256 种不同的状态,每一个状态对应一个符号,就是256 个符号,从0000000 到11111111。
ASCII码:上个世纪60年代,美国制定了一套字符编码,对英语字符与二进制位之间的关系,做了统一规定。这被称为ASCII码。ASCII码一共规定了128个字符的编码,比如空格“SPACE”是32(二进制00100000),大写的字母A是65(二进制01000001)。这128个符号(包括32个不能打印出来的控制符号),只占用了一个字节的后面7位,最前面的1位统一规定为0。
缺点: 不能表示所有字符。 相同的编码表示的字符不一样:比如,130在法语编码中代表了é,在希伯来语编码中却代表了字母Gimel(ג)。
了解:Unicode 编码
乱码:世界上存在着多种编码方式,同一个二进制数字可以被解释成不同的符号。因此,要想打开一个文本文件,就必须知道它的编码方式,否则用错误的编码方式解读,就会出现乱码。
Unicode:一种编码,将世界上所有的符号都纳入其中。每一个符号都给予一个独一无二的编码,使用Unicode 没有乱码的问题。
Unicode 的缺点:Unicode 只规定了符号的二进制代码,却没有规定这个二进制代码应该如何存储:无法区别Unicode 和ASCII:计算机无法区分三个字节表示一个符号还是分别表示三个符号。另外,我们知道,英文字母只用一个字节表示就够了,如果unicode统一规定,每个符号用三个或四个字节表示,那么每个英文字母前都必然有二到三个字节是0,这对于存储空间来说是极大的浪费。
了解:UTF-8
UTF-8 是在互联网上使用最广的一种Unicode 的实现方式。
UTF-8 是一种变长的编码方式。它可以使用1-6 个字节表示一个符号,根据不同的符号而变化字节长度。
UTF-8的编码规则:
对于单字节的UTF-8编码,该字节的最高位为0,其余7位用来对字符进行编码(等同于ASCII码)。
对于多字节的UTF-8编码,如果编码包含n 个字节,那么第一个字节的前n位为1,第一个字节的第n+1 位为0,该字节的剩余各位用来对字符进行编码。在第一个字节之后的所有的字节,都是最高两位为"10",其余6位用来对字符进行编码。
自动类型转换:容量小的类型自动转换为容量大的数据类型。数据类型按容量大小排序为:
有多种类型的数据混合运算时,系统首先自动将所有数据转换成容量最大的那种数据类型,然后再进行计算。
byte,short,char之间不会相互转换,他们三者在计算时首先转换为int类型。
boolean类型不能与其它数据类型运算。
当把任何基本数据类型的值和字符串(String)进行连接运算时(+),基本数据类型的值将自动转化为字符串(String)类型。
/* 基本数据类型之间的运算规则: 前提:这里讨论只是7中基本数据类型变量的运算。不包含boolean类型的。 1. 自动类型提升: 当容量小的数据类型的变量和容量大的数据类型的变量做运算时,结果自动提升为容量大的数据类型。 char、byte、short-->int-->long-->float-->double 特别的:当byte、char、short三种类型的变量做运算时,结果为int类型 2. 强制类型转换: 说明:此时容量大小指的是,表示数的范围的大和小。比如:float容量要大于long的容量 */ class VariableTest2{ public static void main(String[] args) { byte b1 = 2; int i1 = 129; //编译不通过 // byte b2 = b1 + i1; int i2 = b1 + i1; long l1 = b1 + i1; System.out.println(i2); System.out.println(l1); float f = b1 + i1; System.out.println(f); //***************特别的************************** char c1 = 'a'; //97 int i3 = 10; int i4 = c1 + i3; System.out.println(i4); short s2 = 10; //编译错误 // char c3 = c1 + s2; byte b2 = 10; // char c3 = c1 + b2; //编译不通过 // short s3 = b2 + s2; //编译不通过 // short s4 = b1 + b2; //编译不通过 } } class VariableTest4{ public static void main(String[] args){ //1. 编码情况 long l = 123456; System.out.println(l); //编译失败:过大的整数 //long l1 = 452367894586235; long l1 = 452367894586235L; //************************** //编译失败 // float f1 = 12.3; //2. 编码情况2: //整型变量,默认类型为int型 //浮点型变量,默认类型为double型 byte b = 12; // byte b1 = b + 1; //编译失败 // float f1 = b + 12.3; //编译失败 } }
String不是基本数据类型,属于引用数据类型
使用方式与基本数据类型一致。例如:String str= “abcd”;
一个字符串可以串接另一个字符串,也可以直接串接其他类型的数据。例如:
/* String类型变量的使用 1. String属于引用数据类型 2. 声明String类型变量时,使用一对"" 3. String可以和8种基本数据类型变量做运算,且运算只能是连接运算;+ 4. 运算的结果任然是String类型 */ class StringTest{ public static void main(String[] args){ String s1 = "Good Moon!"; System.out.println(s1); String s2 = "a"; String s3 = ""; // char c = ''; //编译不通过 //******************************* int number = 1001; String numberStr = "学号:"; String info = numberStr + number; //连接运算 boolean b1 = true; String info1 = info + true; System.out.println(info1); } }
所有数字在计算机底层都以二进制形式存在。
对于整数,有四种表示方式:
二进制(binary):0,1 ,满2进1.以0b或0B开头。
十进制(decimal):0-9 ,满10进1。
八进制(octal):0-7 ,满8进1. 以数字0开头表示。
十六进制(hex):0-9及A-F,满16进1. 以0x或0X开头表示。此处的A-F不区分大小写。如:0x21AF +1= 0X21B0
class BinaryTest{ public static void main(String[] args){ int num1 = 0b110; int num2 = 110; int num3 = 0127; int num4 = 0x110A; System.out.println("num1 = " + num1); System.out.println("num2 = " + num2); System.out.println("num3 = " + num3); System.out.println("num4 = " + num4); } }
Java整数常量默认是int类型,当用二进制定义整数时,其第32位是符号位;当是long类型时,二进制默认占64位,第64位是符号位 二进制的整数有如下三种形式:
原码:直接将一个数值换成二进制数。最高位是符号位 负数的反码:是对原码按位取反,只是最高位(符号位)确定为1。
负数的补码:其反码加1。计算机以二进制补码的形式保存所有的整数。
正数的原码、反码、补码都相同,负数的补码是其反码+1
为什么要使用原码、反码、补码表示形式呢?
计算机辨别“符号位”显然会让计算机的基础电路设计变得十分复杂! 于是人们想出了将符号位也参与运算的方法. 我们知道, 根据运算法则减去一个正数等于加上一个负数, 即: 1-1 = 1 + (-1) = 0 , 所以机器可以只有加法而没有减法, 这样计算机运算的设计就更简单了。
二进制转十进制
十进制转二进制
对于正数来讲:原码、反码、补码是相同的:三码合一。
计算机底层都是使用二进制表示的数值。
计算机底层都是使用的数值的补码
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