Java常量变量的数据类型与运算符

目录

  • @[TOC](目录)
      • 一、常量、变量、数据类型
        • 1. 常量的概述和使用
        • 2. 不同进制的转化
        • 3. 原码反码补码
        • 4.变量的概述及格式
        • 5. 数据类型
        • 6. 变量定义注意事项
        • 7. 数据类型转换
        • 8. 变量相加与常量相加的区别
        • 9. 字符与字符串参与运算
      • 二、运算符
        • 1. 算术运算符
        • 2. ++与--练习
        • 3. 赋值运算符
        • 4. +=与=的区别
        • 5. 关系运算符
        • 6. 逻辑运算符
        • 7. 位运算符
        • 8.三元(目)运算符

一、常量、变量、数据类型

1. 常量的概述和使用

  • 什么是常量：在程序运行过程中值不发生改变的量
  • 常量的分类：
    1. 字面值常量
    2. 自定义常量
  • 字面值常量的分类：
    1. 字符串常量：用双引号括起来，例如 “Hello World!”
    2. 整数常量：所有整数，例如 12
    3. 小数常量：所有小数，例如 3.14
    4. 字符常量：用单引号括起来，例如 ‘A’
    5. 布尔常量：true/false
    6. 空：Null
  • 整数常量的四种表现形式：
    1. 二进制：由01组成，以“0b”为前缀
    2. 八进制：由0~7组成，以“0”为前缀
    3. 十进制：由0~9组成，默认为十进制，无需前缀
    4. 十六进制：由0~9和a,b,c,d,e,f 组成，以“0x”为前缀

2. 不同进制的转化

  • 任意进制转十进制：位权展开法，对每一位进行 “系数*基数^幂” 运算，然后加和
  • 十进制转任意进制：除基取余，直到商为零，余数反转

3. 原码反码补码

  • 注：计算机底层的运算都是通过补码进行的，原码是我们人能理解的最直观的有符号数的表示方式
  • 原码：二进制的定点表示法，用最高位表示符号（0为正，1为负），其余位表示数值的大小
  • 反码：正数的补码等于原码，负数的补码是对其原码符号位不变，其余位按位取反
  • 补码：正数的补码等于其原码，复数的补码对其反码末位加1
数原码反码补码
正数原码原码原码
负数原码符号位不变，数值位取反末位加一

4.变量的概述及格式

  • 变量的定义：变量是指在程序中可以多次赋值的量
    变量其实是内存中的一小块区域，这一小块区域中存储着变量的值（具体的值或地址）
  • 变量用途：可以重复使用，用来存放统一数据类型的常量
  • 定义格式：数据类型 变量名 = 变量值;

5. 数据类型

  • 为什么要有数据类型：因为变量其实就是内存中的一小块区域，定义一个变量其实就是开辟了一个内存空间，那么不同的数据大小长度不同，该开辟多大的空间合适，这时候就出现了数据类型，针对不同类型的数据，分配不同大小的内存空间
  • Java数据类型分类

6. 变量定义注意事项

  • 作用域：变量定义在哪一对大括号里面，作用域就在里面，同一个作用域中不能定义两个同名变量
  • 必须初始化后才能使用

7. 数据类型转换

  • 隐式转换
    1. 隐式转换是Java中的默认转换规则
    2. 在数值型数据运算中，如果只有byte,short,char类型时，会隐式转换为int类型进行运算
    3. 如果还有long,float,double类型时，会隐式转化为long,float,double类型进行运算
    4. 注：隐式类型是小转大的
  • 显示转换（强转）
    1. 格式：目标数据类型 变量名 = (目标数据类型)(被转换的数据);
    2. 注意事项：强转可能会损失精度，尽量不要使用强转
    3. 例子：byte b = 1+2;
      因为隐式转换为int类型进行运算，所以程序会报错，可以改为：
      byte b = (byte)(1+2);

8. 变量相加与常量相加的区别

  • 以下代码是否有问题，如果有，请指出
byte b1 = 3;
byte b2 = 4;
byte b3 = b1 + b2;
byte b4 = 3 + 4;
  • //byte b3 = b1 + b2;会报错，因为byte类型的变量b1,b2在运算的时候是默认转换为int类型(4位)的，用byte类型(2位)的变量b3去接收就会报错
  • //byte b4 = 3 + 4;不会报错，因为这行代码执行时会先执行3+4=7，再把结果转换为接收的变量b4的类型，所以不会报错

9. 字符与字符串参与运算

  • 以下代码输出结果是多少，并解释
System.out.println('a' + 1);
System.out.println("hello" + 'a' + 1);
System.out.println('a' + 1 + "hello");
System.out.println("5+5="+5+5);
System.out.println(5+5+"=5+5");
  • 第一行输出结果为：98
    因为先将char类型的 ‘a’ 转换为97(Ascii码)，再与1相加
  • 第二行输出结果为：helloa1
    因为字符串与字符 ‘a’ 相加是一个字符串，得到的字符串再与1相加，结果也是字符串
  • 第三行输出结果为：98hello
    因为先计算 ‘a’ +1，会默认转换为int型，运算结果为98，98再与字符串进行运算，得到98hello
  • 同理， 第四行输出结果为：5+5=55
  • 第五行输出结果为：10=5+5

二、运算符

1. 算术运算符

  • 运算符分类
    1. 算术运算符：+ , - , * , / , % , ++ , –
    2. 赋值运算符：=， +=,-=,*=,/=,%=
    3. 比较运算符(关系运算符)：== ,!= , < , > , <= , >= , instanceof
    4. 逻辑运算符
    5. 位运算符
    6. 三目运算符
  • 整数相除只能得到整数。如果想得到小数，请使用浮点数
  • “/”获取的是除法操作的商，“%”获取的是除法操作的余数
  • ++（自增）
    1. j = ++i;
      先对i的值进行加 1，再把值赋给j
    2. j = i++;
      先把i的值赋给j，再对i的值进行加1
  • –（自减）
    1. j = --i;
      先对i的值减1，再把得到的值赋给j
    2. j = i–;
      先把i的值赋给j，再对i减1

2. ++与–练习

  • 分别计算 a,b,c 的值
int a = 10;
int b = 10;
int c = 10;
a = b++;
c = --a;
b = ++a;
a = c--;
  • a=9，b=10，c=8;
  • 计算 x 和 y 的值
int x = 4;
int y = (x++) + (++x) + (x*10);
  • x=6，y=70;

3. 赋值运算符

  • 格式：变量 赋值运算符 值;
  • 种类：=， +=,-=,*=,/=,%=
  • i+=1：等价于 i=i+1;
  • i-=1：等价于 i=i-1;
  • 其他以此类推
  • 注意：赋值运算符左边必须是变量

4. +=与=的区别

  • 下面程序是否有问题，如果有请指出
short s=1;
s = s+1;
short s=1;
s+=1;
  • 程序会在第二行报错，因为在计算short类型变量s与1相加时，会先将他们转换为int类型，计算的结果也是int类型的，再用short类型的变量s去接收就会丢失精度，所以会报错
  • 第四行不报错的原因是，“+=”符号在运算结束后会将得到的值自动转换为接收的变量的类型，所以不会报错

5. 关系运算符

  • 种类：== ,!= , < , > , <= , >= , instanceof
  • 注意：“=”是赋值运算符，而“==”是关系运算符
  • 关系运算符得到的结果是boolean类型的值，即true/false

6. 逻辑运算符

  • 种类：&（与）、|（或）、！（非）、^（异或）、&&（短路与）、||（短路或）
  • 语法
    • &（与）：同真为真，有假则假
    • |（或）：有真则真，同假则假
    • ！（非）：真变为假，假变为真
    • ^（异或）：相同为false，不同为true
    • &&（短路与）：同真为真，有假则假
    • ||（短路或）：有真则真，同假则假
  • &与&&的区别
    两者的运算结果相同，&在计算时会将符号两边的式子都计算一遍，再得出最后答案；但是&&在运算时会先计算符号左边的数值，如果为假（即可以得出最终答案为假）时，就不再计算右边的式子了，如果为真（得不到最终答案），再计算右边的式子，得到最后答案，这个过程称之为短路。
  • | 与 || 的区别
    与上面一样，两者的运算结果一样，| 会将符号两边的式子都计算一边，再得出最终值；而 || 会先计算式子左边的值，如果为true（可以得出最终结果为true），就直接返回最终值true，不再计算右边式子，如果为false，再计算右边的值，得到最终值。

7. 位运算符

  • 种类：&(与)、|(或)、^(异或) 、~(按位取反)、 <<(左移)、>>(右移) 、>>>(无符号右移)
  • 语法
    • &(与)：有0则0
    • |(或)：有1则1
    • ^(异或)：相同则0，不同则1
    • ~(按位取反)：0变1 1变0
    • <<(左移)：空位补0，被移除的高位丢弃
    • ">>(右移)：被移位的二进制最高位是0，右移后，空缺位补0；最高位是1，高位补1
    • ">>>(无符号右移)：被移位二进制最高位无论是0或者是1，空缺位都用0补
  • ^的特点

    • 被同一个数异或两次等于这个数本身

    • a异或b=b异或a

    • 利用^运算符实现两个数值的互换

      int a=5;
int b=10;//利用^实现a=10,b=5
a=a^b;
b=a^b;   //此时b=(a^b)^b=a
a=a^b;   //a=(a^b)^a=b
  • ">>与<<运算特点
    • ">>：把>>左边的数据除以2的移动次幂 。 例如16>>2 ， 结果为：16/2^2=4
    • <<：把<<左边的数据乘以2的移动次幂 。 例如 4<<2 ， 结果为： 4*2^2=16

8.三元(目)运算符

  • 语法：

    • (关系表达式)?表达式1:表达式2;

  • 执行过程：先判断关系表达式，如果为true，则返回表达式1，如果为false，则返回表达式2

  • 用三元运算符获取两个数的最值

    int a=5;
int b=10;
int max=(a>b)?a:b;//如果a大则返回a，否则返回b
int min=(a<b)?a:b;