从0开始学java(3.2)变量/常量/运算符

什么是变量

变量本质上就是代表一个”可操作的存储空间”,空间位置是确定的,但是里面放置什么值不确定。我们可通过变量名来访问“对应的存储空间”,从而操纵这个“存储空间”存储的值。
Java是一种强类型语言,每个变量都必须声明其数据类型。变量的数据类型决定了变量占据存储空间的大小。 比如,int a=3; 表示a变量的空间大小为4个字节。
变量作为程序中最基本的存储单元,其要素包括变量名,变量类型和作用域。变量在使用前必须对其声明, 只有在变量声明以后,才能为其分配相应长度的存储空间。

ps:强类型语言

强类型语言是一种强制类型定义的语言,一旦某一个变量被定义类型,如果不经过强制转换,则它永远就是该数据类型了,强类型语言包括Java、.net 、Python、C++等语言。
举个例子:定义了一个整数,如果不进行强制的类型转换,则不可以将该整数转化为字符串
弱类型语言是一种弱类型定义的语言,某一个变量被定义类型,该变量可以根据环境变化自动进行转换,不需要经过显性强制转换。弱类型语言包括vb 、PHP、javascript等语言。
声明变量:

double  salary;
long  earthPopulation;
int  age;

不同数据类型的常量会在内存中分配不同的空间,如图所示。

image.png

ps:1.每个变量都有类型,类型可以是基本类型,也可以是引用类型。
2.变量名必须是合法的标识符
3.变量声明是一条完整的语句,因此每一个声明都必须以分号结束

可以将变量的声明和初始化放在同一行中

int  age = 18;    
double  e = 2.718281828;

变量的分类

从整体上可将变量划分为局部变量、成员变量(也称为实例变量)和静态变量。

image.png

ps:成员变量和静态变量不是目前重点,不要过多纠结理解与否。我们学习面向对象时,再重点讲解成员变量和静态变量。

局部变量(local variable)

方法或语句块内部定义的变量。生命周期是从声明位置开始到到方法或语句块执行完毕为止。局部变量在使用前必须先声明、初始化(赋初值)再使用。

public void test() {
   int i;
   int j = i+5 ; // 编译出错,变量i还未被初始化 
} 
  
public void test() {
   int i;
   i=10;
   int j = i+5 ; // 编译正确
}

成员变量(也叫实例变量 member variable)

方法外部、类的内部定义的变量。从属于对象,生命周期伴随对象始终。如果不自行初始化,它会自动初始化成该类型的默认初始值。

public class Test {
    int i;
}
image.png

静态变量(类变量 static variable)

使用static定义。 从属于类,生命周期伴随类始终,从类加载到卸载。 (注:讲完内存分析后我们再深入!先放一放这个概念!)如果不自行初始化,与成员变量相同会自动初始化成该类型的默认初始值。

变量的声明并赋值

public class LocalVariableTest {
  public static void main(String[ ] args) {
      boolean flag = true;  // 声明boolean型变量并赋值
       char c1, c2;   // 声明char型变量
       c1 = '\u0041';   // 为char型变量赋值
      c2 = 'B';   // 为char型变量赋值
      int x;   // 声明int型变量
      x = 9;  //为int型变量赋值  
       int y = x;  // 声明并初始化int型变量
       float f = 3.15f;   // 声明float型变量并赋值
      double d = 3.1415926;  //声明double型变量并赋值
         }
}

自己动手写:

/**
 * 测试变量
 * 
 * @author xuxiao
 *
 */
public class TestVariable {
 
    int a;            //成员变量, 从属于对象; 成员变量会自动被初始化
    static  int  size;   //静态变量,从属于类
     
    public static void main(String[] args) {
 
        {
            int age;        //局部变量,从属于语句块;
            age = 18;
        }
         
        int salary = 3000;    //局部变量,从属于方法
 
        int gao = 13;
        System.out.println(gao);
 
        int i;
    //    int j = i + 5; // 编译出错,变量i还未被初始化
         
    }
}

ps:以上程序注意,编译出错的原因是局部变量没有初始默认值。和静态和实例变量是不同的,不要忘了讲。

常量

在Java语言中,主要是利用关键字final来定义一个常量。 常量一旦被初始化后不能再更改其值。

public class TestConstants {
    public static void main(String[] args) {
        final double PI = 3.14;
        // PI = 3.15; //编译错误,不能再被赋值! 
        double r = 4;
        double area = PI * r * r;
        double circle = 2 * PI * r;
        System.out.println("area = " + area);
        System.out.println("circle = " + circle);
    }
}

运算符

计算机的最基本用途之一就是执行数学运算,作为一门计算机语言,Java也提供了一套丰富的运算符来操作变量。
image.png

算术运算符

算术运算符中+,-,*,/,%属于二元运算符,二元运算符指的是需要两个操作数才能完成运算的运算符。其中的%是取模运算符,就是我们常说的求余数操作。
 二元运算符的运算规则:
  整数运算:
  1. 如果两个操作数有一个为Long, 则结果也为long。
  2. 没有long时,结果为int。即使操作数全为short,byte,结果也是int。
  浮点运算:
  3. 如果两个操作数有一个为double,则结果为double。
  4. 只有两个操作数都是float,则结果才为float。
  取模运算:
  1.其操作数可以为浮点数,一般使用整数,结果是“余数”,“余数”符号和左边操作数相同,如:7%3=1,-7%3=-1,7%-3=1。
  算术运算符中++,--属于一元运算符,该类运算符只需要一个操作数。

int a = 3;
int b = a++;   //执行完后,b=3。先给b赋值,再自增。
System.out.println("a="+a+"\nb="+b);
a = 3;
b = ++a;   //执行完后,c=5。a先自增,再给c赋值
System.out.println("a="+a+"\nb="+b);
image.png

赋值及其扩展运算符

image.png
int a=3;
int b=4;
a+=b;//相当于a=a+b;
System.out.println("a="+a+"\nb="+b);
a=3;
a*=b+3;//相当于a=a*(b+3)
System.out.println("a="+a+"\nb="+b);
image.png

关系运算符

关系运算符用来进行比较运算。关系运算的结果是布尔值:true/false;

image.png

ps:1.=是赋值运算符,而真正的判断两个操作数是否相等的运算符是==。
2.==、!= 是所有(基本和引用)数据类型都可以使用
3.> 、>=、 <、 <= 仅针对数值类型(byte/short/int/long, float/double。以及char)

逻辑运算符

逻辑运算的操作数和运算结果都是boolean值。

image.png

短路与和短路或采用短路的方式。从左到右计算,如果只通过运算符左边的操作数就能够确定该逻辑表达式的值,则不会继续计算运算符右边的操作数,提高效率。

//1>2的结果为false,那么整个表达式的结果即为false,将不再计算2>(3/0)
boolean c = 1>2 && 2>(3/0);
System.out.println(c);
//1>2的结果为false,那么整个表达式的结果即为false,还要计算2>(3/0),0不能做除数,//会输出异常信息
boolean d = 1>2 & 2>(3/0);
System.out.println(d);

条件运算符

x ? y : z
其中 x 为 boolean 类型表达式,先计算 x 的值,若为true,则整个运算的结果为表达式 y 的值,否则整个运算结果为表达式 z 的值。

  int score = 80; 
        int x = -100;
        String type =score<60?"不及格":"及格"; 
        int flag = x > 0 ? 1 : (x == 0 ? 0 : -1);
        System.out.println("type= " + type);
        System.out.println("flag= "+ flag);
image.png

位运算符

image.png
int a = 3*2*2;
int b = 3<<2; //相当于:3*2*2;
int c = 12/2/2;
int d = 12>>2; //相当于12/2/2;

注意:1. &和|既是逻辑运算符,也是位运算符。如果两侧操作数都是boolean类型,就作为逻辑运算符。如果两侧的操作数是整数类型,就是位运算符。
  2. 不要把“^”当做数学运算“乘方”,是“位的异或”操作。

运算符优先级的问题

image.png

ps:大家不需要去刻意的记这些优先级,表达式里面优先使用小括号来组织!!

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