Java基础知识体系_变量与类型-CFANZ编程社区

Java基础知识体系
（一）、计算机与java
（二）、变量与类型
（三）、运算符
（四）、流程控制
（五）、数组

（二）、变量与类型
常量程序运行中其值不可改变的量
变量在一定范围内其值可以改变的量

1，常量
自定义常量面向对象

字面值常量：
字符串常量 “世界，您好！”
整数常量 10 20 300
小数常量 1.10 12.33
字符常量用英文半角下的单引号引起来的单个字符 ‘a’ ‘A’ 空字符常量 ‘’
布尔常量 true false
空常量 vnull 即NullPointException

2，进制
计算机中存储的最小单位是bit (比特) ，最小的计量单位是byte (一个字节)
1 byte = 8 bit
1 k = 1024 byte
1 m = 1024 k
1 g = 1024 m
1 t = 1024 g
1 p = 1024 t

单个字节表示的整数范围
在计算机中单个字节表示八位二进制位，其中最高位(最左边)代表符号位，使用0代表非负数，使用1代表负数，具体表示的整数范围如下：
非负数表示范围：0000 0000 ~ 0111 1111 => 0 ~ 127 => 0 ~ 2^7-1
负数表示范围：1000 0000 ~ 1111 1111 => -128 ~ -1 => -2^7 ~ -2^0
单个字节表示的整数范围是：-2^7 ~ 2^7-1 ，也就是-128 ~ 127.

进制分类
二进制: 以0b(0B)开头, 由0和1组成 ; 举例:0b10100 ，最高位（最左边）代表符号位，若该位是0则表示非负数，若该位是1则表示负数
在计算机的底层采用0和1组成的二进制序列进行数据的描述，逢二进一，二进制的权重是2^0、21、2^2、…
十进制: 开头没有符号,由0…9 开头不能为0 举例:100，
在日常生活中采用，逢十进一，十进制权重是：10^0、101、10^2、…
八进制: 以0 开头, 由0-7 组成 ; 举例: 01237，对二进制的缩写
十六进制: 以0x(0X)开头, 由0 - 9, a,b,c,d,e,f 举例: 0x3C 0X2B，对二进制的缩写

进制转换
任意进制转换成十进制： 正进制数
系数: 一个数每一位上的数就是系数
基数: 几机制就是基数就是几 , 十进制基数是是10 , 八进制基数是8 …
权: 从右向左,从0开始编号,每一位上的编号就是权
结果: 系数 * 基数^权之和
十进制位全展开法: 12345 = 1 * 10 ^ 4 + 2 * 10 ^ 3 + 3 * 10 ^2 + 4* 10 ^ 1 + 5 * 10 ^0

练习:
二进制转十进制 0b111 = 12^2 + 12^1 + 1 * 2^0 = 7
八进制转十进制 077 = 78^1 + 78^0 = 56+ 7 = 63
十六进制转十进制 0x9a = 9* 16^1 + 10 * 16 ^0 = 144 + 10 = 154
十进制转其他进制
十进制变到其他任意进制： 正进制数
除基倒取余,直到商为0
举例: 80 算二进制除的是2, 商为0的的时候, 倒取语句
结果:
二进制 0b1010000
八进制 o120
十六进制 ox50

正十进制转换为二进制的方式
a.除2取余法，使用十进制整数不断地除以2取出余数，直到商为0时将余数逆序排序。
b.拆分法，将十进制整数拆分为若干个二进制权重的和，有该权重下面写1，否则写0

正二进制转换为十进制的方式
a.加权法，使用二进制中的每个数字乘以当前位的权重再累加起来。

负十进制转换为二进制的方式
a.先将十进制的绝对值转换为二进制，然后进行按位取反再加1，负数的需要补码：按位取反，再加1 。
负10进制转2进制
负二进制转换为十进制的方式
a.先减1再按位取反，合并为十进制整数后添加负号。
负2进制转十进制
3，原码反码补码
原码: 二进制的定点标示法. 0 和 1组成. 最高位是符号位 1负数, 0 代表正数
-5 : 10000101
5 : 00000101
反码: 正数的反码和原码一样, 负数的反码符号位不变,其他为按位取反.
5 的反码: 00000101
-5 的反码: 11111010
补码: 正数的补码和原码也相同, 负数的补码,在其反码的基础上 +1
5 的补码: 00000101
-5的补码: 11111011
练习:
10101011 (原码) ----- 求补码 - （32 + 8 + 2 + 1） = -43
11010101
10001110 (是补码) ----- 求原码
11110010

4，变量
变量概念
当需要在程序中记录单个数据内容时，则声明一个变量，而声明变量的本质就是在内存中申请一个存储单元，由于该存储单元中的数据内容可以发生改变，因此得名为"变量"。
由于存放的数据内容大小不一样，导致所需存储单元的大小不一样，在Java语言中使用数据类型加以描述，为了便于下次访问还需要给该变量指定一个名字，用于记录该变量对应的存储单元。

变量声明
定义变量： 1）数据类型 2）变量名(标识符) 3）变量值
格式：数据类型变量名 = 变量值; //将变量值给变量名,变量值就相当于未知数x保存了这个数，变量值可以省略，后续再传递值

变量注意事项
Java是强类型语言，变量在使用前必须声明来指明其数据类型。
变量在使用之前必须初始化。
变量不能重复声明

Java标识符
由数字、字母、下划线以及$等组成，其中数字不能开头（后面讲到）。
不能使用Java语言的关键字。
区分大小写，长度没有限制但不宜过长。
尽量做到见名知意，支持中文但不推荐使用。
标识符可以给类/变量/属性/方法/包起名

数据类型
引用数据类型：String，数组，对象，接口，枚举，标注
基本数据类型：4类8种
byte 整型：内存空间中占1个字节，表示范围是：-2^7 ~ 2^7-1
short 整型: 2个字节，表示范围是：-2^15 ~ 2^15-1
int 整型: 4个字节，表示范围是：-2^31 ~ 2^31-1.
long 整型: 8个字节，表示范围是：-2^63 ~ 2^63-1
在Java程序中直接写出的整数数据叫做直接量/字面值/常量，默认为int类型。若希望表达更大的直接量，则在直接量的后面加上l或者L

float 浮点型: 4个字节，叫做单精度浮点数，可以表示7位有效数字，范围：-3.403E38~3.403E38。
double 浮点型: 4个字节，叫做单精度浮点数，可以表示7位有效数字，范围：-3.403E38~3.403E38。
Java程序中直接写出的小数数据叫做直接量，默认为double类型，若希望表达float类型的直接量，则需要在直接量的后面加上f或者F

boolean 布尔型: 默认1个字节，Java语言中用于描述真假信息类型有：boolean，数值只有：true 和 false

char 字符型: 占2个字节并且没有符号位，表示的范围是：0 ~ 65535，Java语言中用于描述单个字符的数据类型 ‘a’、'中’等
由于现实生活中很少有数据能够被单个字符描述，因此以后的开发中更多的使用由多个字符串起来组成的字符串，使用String类型加以描述，如：“hello”、“奇点”等。

计算机的底层只识别0和1组成的二进制序列，对于字符’a’这样的图案来说不满足该规则，因此该数据无法直接在计算机中存储，但现实生活中存在这样的图案数据需要计算机存储，为了使得该数据能够存储起来就可以给该数据指定一个编号，然后将编号存储起来即可，该编号叫做ASCII。
常见ASCII有：‘0’ - 48 ‘A’ - 65 ‘a’ - 97 空格 - 32 换行符 - 10
ascii码表

Java字符类型采用Unicode字符集编码。Unicode是世界通用的定长字符集，所有的字符都是16位。
常用的转义字符：" - " ’ - ’ \ - \ \t - 制表符 \n - 换行符

5，数据类型之间转换
自动类型转换：从小类型到大类型之间的转换
强制类型转换：从大类型到小类型之间的转换，语法格式如下：目标类型变量名 = (目标类型)源类型变量名;
基本数据类型关系
注意：强转有风险，操作需谨慎！
把大的数据类型的数据给小的数据类型, 就会发生数据溢出,导致损失精度

举例:
int x = 20; // int x 是4个字节
byte b = x; //会报错 // byte b是一个字节
解决办法: byte b = (byte)x; //强制类型转换, 告诉编译器,你转把,我知道会发生精度损失.

class Demo3{
public static void main(String[] args){
char c = ‘a’;
byte b = 10;
short s = (short)(c + b);
//byte char short 他们三个再做运算的时候都会提升为int数据类型.
}
}
变量与常量参与运算
byte b = 8 + 8; 常量优化机制, 8+8 的结果先运算出来, 判断是不是在byte的取值范围内,如果在就赋值,如果不在报错
byte b1 = 10;
short b2 = 20;
byte b3 = b1 + b2; //变量相加没有优化机制, b1 + b2 都会提升为int类型, 会把一个int类型赋值给一个byte,损失精度，且报错
小总结：byte，short，char，int 之间的运算，都先自动转换为int型，后再运算；小数，则自动转为double型再计算

6，变量作用域