Java程序设计（2021春）——第一章续笔记与思考

Java程序设计（2021春）——第一章续笔记与思考

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目录

• Java程序设计（2021春）——第一章续笔记与思考
  • Java数据类型
    • 基本数据类型
    • 引用类型
      • 基本数据类型——整数类型的细节
      • 基本数据类型——浮点类型的细节
      • 基本数据类型——字符类型的细节
      • 基本数据类型——布尔类型
    • 基本数据类型转换
    • Java强制类型转换精度损失与表达式中的数据类型转换
      • 类型在表达式中的自动提升（操作数的类型不一致）
      • 以下是针对以上规则的几个实例
  • Java数组
    • Java数组介绍、声明与使用
      • 数组基本性质
      • 数组的一些细节
    • 一维数组的初始化与length属性
    • 数组索引的原理与引用
      • 一维数组
      • 二维数组
  • Java变量
  • 命令行参数

Java数据类型

基本数据类型

基本数据类型
整数类型	byte short int long
浮点类型	float double
字符类型	char
布尔类型	boolean

类型	说明	长度	最小值	最大值
byte	带符号微整数	8位	-128	127
short	带符号短整数	16位	-215	215-1
int	带符号整数	32位	-231	231-1
long	带符号长整数	64位	-263	263-1
float	单精度浮点数（6~7位有效数字）	32位	-2-149	(2-2-23)·2127
double	双精度浮点数（15位有效数字）	64位	-2-1074	(2-2-52)·21023

引用类型

引用类型	对象

基本数据类型——整数类型的细节

Tip：

1. 基本数据类型所有的数据都不是对象，这也是Java唯一的非面向对象的设计。保留这种设计的原因是考虑到程序的运行效率：基本数据类型运算速度会快一些，而对象会慢一些。

2. 封装对象的蓝图（类）都基于基本数据类型和引用类型来完成。

3. byte用来描述字节；short使用频度最低；int使用较为广泛，默认为int。

4. double常用，运算起来比float快，而且精度更高一些。

5. char本质上是int的一个子集，可以表示一个字符，用单引号引起来。

6. boolean不可能变成其他七种基本数据类型，其他七种数据类型也不能转为boolean。

7. byte b1 = 100;//此处100为int类型，但是没有超过byte最大值，所以可以自动转化
   byte b2 = -100;//没有超过byte最小值，同上
   byte b3 = 128;//会报错，，超过byte最大值，类型不匹配
   byte b4 = -129;//会报错，超过byte最小值，类型不匹配
   /*short,int,long同理*/
   

8. long l1 = 2147483647;//正常
   long l2 = 2147483648;//报错，原因是2147483648是int型，超过了int的表示范围，在其后加后缀l或L都可解决这个问题，但是推荐用L因为l像1
   long l3 = 2147483648L;
   

9. Java是一种类C语言，一般情况下默认十进制，表示八进制在八进制数字之前加0，如010代表八进制中10，即十进制中的8，负号可以放在0之前如-010；表示十六进制在十六进制数字之前加0x，如0x10，即十进制中16，同理，可以将负号加在0x之前；表示二进制在二进制数字之前加ob，如0b1010``-0b1111（二进制表示是Java 7之后的特性）。

10. Java 7之后还支持用_加在数字之间做分隔符，便于阅读，如123_456_789，需要注意的是分隔符不能放在数字开头和结尾，编译的时候分隔符会被抛弃掉，字节码不会出现分隔符。

基本数据类型——浮点类型的细节

Tip

1. float f1 = 0.8;//会报错，原因是在Java中默认小数是double类型，不允许将double类型赋给float类型。这一点类似于整数默认是int类型。可以通过在小数后面加上大写或小写的f来声明这个小数是float类型。
   float f2 = 0.8f；//合法，声明了0.8是float。
   

2. f1 = 1.36E+5f;//表示1.36·10^5
   f1 = 1.36E-5f;//表示1.36`10^(-5)
   f1 = .5f;//合法，缺省表示0.5
   

3. double d1 = 0.8;//默认小数是double类型，所以没有问题
   double d2 = 0.8D;//Java中也规定了double类型的后缀d或D，但是没有必要
   

4. d1 = 1.3628E102;//double中的科学计数法表示
   d1 = 1.3628E-102;
   

5. d1 = 0x12.2P2;//十六进制的科学计数法，表示十六进制的12.2*2的2次方，P后面的数字表示2的n次方；不是用科学计数法表示十六进制浮点数是不被Java支持的
   

6. d1 = 92_873_293.38_978;//浮点数同样支持下划线分割符，应用原则和整数中无异
   

基本数据类型——字符类型的细节

Tip

1. 字符类型变量一定是单引号引用的单个字符。

   char c1 = 'a';
   

2. 字符串不属于基本数据类型，属于引用类型的对象。

3. 除了把字符赋给字符型变量，也可以把0-65535的int型变量赋给字符型变量。

   char c2 = 65;//这句话的含义是到Unicode中寻找编号为65 的字符赋给a。
   

4. Unicode前128个编码对应ASCII字符集，Unicode前256个字符对应ISO-拉丁-1字符集，中文日文阿拉伯文韩文等也有对应编码。

5. 转义符是\，常用的有如下所示

   c1 = '\n';//换行
   c1 = '\r';//回车
   c1 = '\b';//退格
   c1 = '\t';//水平制表
   c1 = '\f';//换页
   c1 = '\'';//表示单引号'
   c1 = '\"';//表示双引号"
   c1 = '\\';//表示\本身
   c1 = '\101';//3位8进制数字表示0~377范围内的（十进制0~255） 的256个字符，即ISO码，即可以将表示某字符的编码转为8进制来表示。
   c1 = '\u4e01';//使用4位16进制数字表示\u0000~\uffff范围的字符，即可以用十进制转十六进制表示对应字符，表示范围更大，更常用。
   

基本数据类型——布尔类型

Tip：

1. 重要：Java与C不同，在Java中布尔类型boolean不与整数兼容，即，不可以将整数赋给boolean型变量。即，Java中，boolean仅可以取true和false两种值。学过C再学Java的同学需要注意这一点（比如笔者我自己）。

基本数据类型转换

1. 七种数据类型可以相互转换，分别是整数类型、浮点类型、字符类型，布尔类型不可以和其他其中数据类型相互转换。

2. Java中数据类型转换分为自动转换（隐式转换）和强制转换（显式转换）两种。自动转换由较小的数据类型向较大的数据类型转换，强制转换相反。一般来说，自动转换较为安全。

3. 自动转换特点：目标类型范围大于原始数据类型，可能不失真，也可能损失精度。

4. 强制转换特点：目标类型范围小于原始数据类型，可能会出现宽度和精度的损失。

Java强制类型转换精度损失与表达式中的数据类型转换

数据类型转换除了可以发生在赋值运算当中，还可以发生在复杂表达式当中。

类型在表达式中的自动提升（操作数的类型不一致）

遵循以下规则

1. 表达式中出现了double类型的操作数，其他所有非double类型的数都会先转化为double类型的数，再进行运算，结果是double类型的数。
2. 否则，如果表达式中存在float类型的操作数，其他所有非float类型的操作数都转为float类型的数，再进行运算，结果是float类型的数。
3. 否则，如果表达式中存在long类型操作数，其他所有操作数先提升为long类型，再进行计算，结果是long类型。
4. 否则，所有其他操作数先转为int类型，再进行计算，结果是int类型。

以下是针对以上规则的几个实例

/*声明若干变量*/
byte b = 50;
short s = 2048;
char c = 'a';
int i = 20000;
long l = 1000000L;
float f = 8.28f;
double d = 5.232;
/*验证表达式类型，读者可以将代码copy到IDE中观察warning等提示信息*/
double dd = b * i + (f - d);//出现了double类型，结果为double类型
float ff = f/i+s-c;//没有double类型操作数，但是有float类型操作数，会自动提升为float类型再进行运算，最终结果应该是float类型
long ll = (s+c)*i/l;//没有double和float，但有long类型，所以提升为long
int ii = i * c / (s + b);//没有double,float,long，自动转为int

/*一个“特殊”的例子*/
b = b * 2;//报错，b*2是int类型，原因是表达式中没有出现double,float,long
b = (byte)(b * 2);//不报错，对结果进行了强制类型转换

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Java数组

Java数组介绍、声明与使用

数组基本性质

1. 数组是使用统一名称引用的一组具有相同类型的数据
2. Java中的数组属于引用类型（对象）
3. 可以生命任意数据类型的数组，如若干int值构成的int类型的数组或由若干字符串构成的String类型的数组。
4. 每个构成数组对象的数据值都被称为数组的元素，可以通过索引来访问数组中的某个元素，索引取值一定在0到数组长度-1的范围内（作为类C语言，Java的下标也从0开始）。

数组的一些细节

int[] a1 = new int[5];//声明了int类型的数组类型的a1，new int[5]会实际化出int数组类型的对象，这个对象中可以容纳五个int的值
int a2[] = new int[5];//这种声明数组的语法和上面的完全相同，但第一种方法可读性要更优一些，int[]直白地指出这是一个数组
System.out.println(Arrays.toString(a1));//Arrays是Java提供的一种数组工具类，其中由一个工作方法toString，可以将a1数组输出到控制台，打印[0, 0, 0, 0, 0]
		/*在开辟数组对象的内存空间以后，Java会为每一个数组元素进行初始值的自动设置
		 * byte,short,int,long类型的数组元素会被统一设置为0
		 * float,double类型的数组元素会被统一设置为0.0
		 * char类型的数组元素会被统一设置为'\u0000'（即空字符）
		 * boolean类型的数组元素会被统一设置为false
		 * 所有引用类型的元素会被统一设置为null，即空*/

一维数组的初始化与length属性

1. int[] a = new int[5];//new操作符：要开辟新的对象区域。int[] a在栈空间中开辟区域存放a变量，new int[5]在堆空间中开辟区域，大小为5个int，同时初始值为0，同时首地址会通过=操作赋给a变量。笔者认为这很类似C中的指针，可与类比学习。
   

2. /*在Java中数组是对象，对象通常由一些属性和方法。其中，length是一个重要属性。*/
   System.out.println(a1.length);//会打印a1的长度
   

3. 在Java中，数组的长度可以为0，称作空数组或零数组，仅在特定场合有所应用。

4. 在Java中数组的长度不可以为负数，虽然在语法上可以通过，但是在运行中会报错。

5. 在Java中，数组的长度理论上限为int的最大值，但是分配给虚拟机的空间不会太大， 所以所开数组大小达不到理论上限。

数组索引的原理与引用

一维数组

int[] a1 = {10,20,30,40,50};
System.out.println(a1[0]);//访问了数组的第一个元素
System.out.println(a1[1]);//以下依次访问数组的第2个到第5个元素
System.out.println(a1[2]);
System.out.println(a1[3]);
System.out.println(a1[4]);

System.out.println(a1[5]);//试图访问数组的第6个元素，但是越界了，运行会报错，同理，试图访问负索引元素也会运行报错
a1[2] = 300;//通过索引不仅可以访问某格元素的值，也可以修改某个元素的值

1. 只要返回值是int类型，都可以用来作为数组的索引。

二维数组

int[][] arr = new int [3][4];//二维数组的声明，需要两个索引配合访问，等号左侧在栈空间中开辟空间，等号右侧在堆空间中开辟三个一维数组，每个一维数组大小为4个int，需要另外一个容量为3的数组分别引用三个int类型一维数组对象的首地址，把容量为3的数组的首地址传递给arr，则arr可以访问数组中的每一个元素
//二维数组本质是一维数组组成的的数组，即二维数组是由若干个一维数组作为元素组成的数组
int[][] arr1 = {{0,0,0,0},{0,0,100,0},{0,0,0,0}};//可以如是声明并且初始化
//在Java中支持不规则的二维数组，即组成二维数组的一维数组不等长，Java支持这样的特性但是在真正的开发工作中应用很少
//在Java中支持三维四维等更高维数组，但是在实际开发工作中很少用到

Java变量

1. Java是强类型语言，所有变量都需要先声明再引用。

2. 在同一个变量的作用域中，同一个变量不可以被多次声明。

3. Java支持一条语句声明多个同类型变量，但是推荐一条语句中只声明一个变量，这样在代码较为复杂时可读性更强。

4. 声明在方法中和其他比较小的语句块中的变量称作局部变量，与之相对应的是声明在类中的实例变量（会在面向对象部分讲解）

5. 局部变量在第一次使用之前需要被初始化。

6. 基本数据类型变量存储在一个叫虚拟机栈的特殊区域。虚拟机栈容量比较小，但是访问速度比较快，与引用类型的对象的组织不一样，将在后续章节介绍。

   int a;//此操作会在虚拟机栈中开辟一个区域，该区域被a引用，用来存储a的值。
   

7. Java的变量作用域在声明变量的代码块之内，在该代码块之外变量则不能被访问。若一个代码块运行结束，则代码块声明的所有变量均会被销毁，变量的生命周期随之结束。

8. {}为代码块。

9. 内部代码块可以访问外部代码块声明的变量。

10. 常量不能被改变，加final做前缀后，其他声明法则和普通变量相同。

命令行参数

public class Main{
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(Arrays.toString(args));
	}
}
/*main方法中args即为命令行参数，可以通过命令行或者eclipse中右键->run as->arguments传递命令行参数*/