第2章基本數(shù)據(jù)類型與基本操作

第2章基本數(shù)據(jù)類型與基本操作Java程序設(shè)計(jì)2學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)Java語(yǔ)言的基本數(shù)據(jù)類型及相關(guān)內(nèi)容，包括變量、常量、數(shù)據(jù)類型和表達(dá)式，掌握如何利用基本數(shù)據(jù)類型、輸入輸出及運(yùn)算表達(dá)式來(lái)編寫(xiě)程序。2.1標(biāo)識(shí)符程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言使用標(biāo)識(shí)符命名程序中的元素，如類、方法、變量、常量和包等。

Java語(yǔ)言命名標(biāo)識(shí)符的規(guī)則如下：標(biāo)識(shí)符是由字母、數(shù)字、下劃線（_）和美元符（$）構(gòu)成的字符序列。標(biāo)識(shí)符的第1個(gè)字符必須是字母、劃線（_）或美元符（$），不能是數(shù)字。標(biāo)識(shí)符不能與關(guān)鍵字相同。標(biāo)識(shí)符不能是true、false和null。標(biāo)識(shí)符可以有任意長(zhǎng)度。Java語(yǔ)言的關(guān)鍵字abstractcontinuefornewswitchassertdefaultgotopackagesynchronizedbooleandoifprivatethisbreakdoubleimplementsprotectedthrowbyteelseimportpublicthrowscaseenuminstanceofreturntransientcatchextendsintshorttrycharfinalinterfacestaticvoidclassfinallylongstrictfpvolatileconstfloatnativesuperwhileJava語(yǔ)言幾種常見(jiàn)程序元素的命名習(xí)慣變量和方法通常使用小寫(xiě)字母命名，如果名字包括多個(gè)詞，則連接在一起，使第一個(gè)詞的字母小寫(xiě)而其它詞的首字母大寫(xiě)，通常變量為名詞或名詞短語(yǔ)，而方法為動(dòng)詞或運(yùn)行短語(yǔ)。類通常使用名詞或名詞短語(yǔ)命名，構(gòu)成類名的每個(gè)單詞的首字母均大寫(xiě)。常量中的字母都大寫(xiě)，兩個(gè)單詞之間用下劃線連接。2.2基本數(shù)據(jù)類型Java語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類型分為基本數(shù)據(jù)類型和引用數(shù)據(jù)類型兩大類。基本數(shù)據(jù)類型包括4種整數(shù)類型、2種浮點(diǎn)類型、字符類型和布爾類型。引用類型主要用于訪問(wèn)程序中創(chuàng)建的對(duì)象。2.2基本數(shù)據(jù)類型1.整數(shù)類型使用整數(shù)類型時(shí)，應(yīng)該根據(jù)要描述的數(shù)值大小選擇恰當(dāng)?shù)卣麛?shù)類型，應(yīng)用最多的是int類型，數(shù)據(jù)值很大情況下選擇long，byte和short通常用于文件讀寫(xiě)處理等，從而有效控制存儲(chǔ)空間利用率。2.浮點(diǎn)類型浮點(diǎn)類型的數(shù)值在存儲(chǔ)和運(yùn)算過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生誤差，表示通常所說(shuō)的實(shí)數(shù)，其數(shù)值由整數(shù)部分和小數(shù)部分構(gòu)成。兩種浮點(diǎn)類型除存儲(chǔ)位數(shù)不同外，其精度也不同。float類型的有效數(shù)字為6~7位，double類型的有效數(shù)字為15位。3.字符類型字符類型在程序中用于表示單個(gè)字符。Java選用了Unicode編碼字符集。Unicode是一種16位編碼，最大可以容納65535個(gè)字符，除傳統(tǒng)的西方字符外，也容納了中文、日文和韓文等亞洲文字。

4.布爾類型布爾類型是一種用于表示邏輯判斷結(jié)果的數(shù)據(jù)類型，它只有兩個(gè)值：表示“真”的true和表示“假”的false。2.3直接量與常量直接量是源程序代碼中直接出現(xiàn)的各種數(shù)據(jù)類型的數(shù)值。常量是指在程序中使用標(biāo)識(shí)符進(jìn)行命名且數(shù)值不能改變的量。它們的共同特點(diǎn)是在程序運(yùn)行過(guò)程中數(shù)值大小不同發(fā)生改變。2.3.1直接量Java語(yǔ)言中，不同數(shù)據(jù)類型的直接量有不同的表示方式和不同的數(shù)據(jù)類型。1.整型直接量Java語(yǔ)言的整型直接量有3種表示形式：十進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制。十進(jìn)制整數(shù)以10為基數(shù)，即“逢10進(jìn)1”，由數(shù)字0~9和正號(hào)（+）、負(fù)號(hào)（－）構(gòu)成，如：1234、-78、0均為十進(jìn)制直接量；八進(jìn)制整數(shù)以8為基數(shù)，即“逢8進(jìn)1”，由數(shù)字0~7和正號(hào)（+）、負(fù)號(hào)（－）構(gòu)成。八進(jìn)制整數(shù)必須用數(shù)字“0”開(kāi)始，如：027、-0123均為八進(jìn)制直接量。十六進(jìn)制整數(shù)以16為基數(shù)，即“逢16進(jìn)1”，由數(shù)字0~9、字母A~F（可以小寫(xiě)）和正號(hào)（+）、負(fù)號(hào)（－）構(gòu)成。十六進(jìn)制整數(shù)必須用“0x”或“0X”開(kāi)始，如：-0x123、0xFFFF均為十六進(jìn)制直接量。整型直接量默認(rèn)是int類型的，可以通過(guò)在直接量的末尾加字母L或l表示其數(shù)據(jù)類型為long。例如：100表示int型十進(jìn)制整數(shù)，100L表示long型十進(jìn)制整數(shù)。2.浮點(diǎn)型直接量Java語(yǔ)言的浮點(diǎn)類型直接量有兩種表示形式：十進(jìn)制小數(shù)點(diǎn)形式和科學(xué)記數(shù)法。十進(jìn)制小數(shù)點(diǎn)表示法由整數(shù)部分、小數(shù)點(diǎn)和小數(shù)部分組成，整數(shù)部分和小數(shù)部分可以省略，但不能同時(shí)省略，被省略部分的值為0。例如：3.14、.12、100.、－123.4等?？茖W(xué)計(jì)數(shù)法也稱指數(shù)形式，由十進(jìn)制小數(shù)點(diǎn)表示部分和指數(shù)部分組成，指數(shù)部分用E或e開(kāi)始，指數(shù)必須為整數(shù)。例如：1.23E+6、1.0E-10、－3.14E5等。浮點(diǎn)類型直接量默認(rèn)為double類型，如果要在程序中書(shū)寫(xiě)float類型的直接量，則需要在直接末尾添加F或f。例如：1.23F、1.23E+6F表示float的直接量。3.字符型直接量字符型直接量是用單引號(hào)括起來(lái)的單個(gè)字符。由于使用Unicode編碼，Java程序中單個(gè)漢字也作為字符直接使用。例如：'A'、'$'、'漢'、'中'都是合法的字符直接量。

Java轉(zhuǎn)義字符序列4.布爾型直接量Java語(yǔ)言的布爾型直接量只有2個(gè)：true和false。5.字符串直接量字符串直接量不屬于基本數(shù)據(jù)類型，是程序設(shè)計(jì)過(guò)程中使用非常多的一種直接量。字符串是指由零個(gè)或多個(gè)字符組成的字符序列。Java語(yǔ)言中，字符串直接量是用雙引號(hào)把字符序列括起來(lái)的形式，字符序列中字符的個(gè)數(shù)稱為字符串的長(zhǎng)度。2.3.2常量Java語(yǔ)言中，聲明常量的語(yǔ)法形式為：[修飾符]final數(shù)據(jù)類型常量標(biāo)識(shí)符[=常量初始值]Java對(duì)常量的定義是其值在程序運(yùn)行期間只能被賦值一次，一旦賦值后就不能再被整改，因此不必在聲明常量立即賦值，可以在適當(dāng)?shù)胤竭M(jìn)行賦值。2.4變量與賦值運(yùn)算符變量用來(lái)存儲(chǔ)程序中需要處理的數(shù)據(jù)。與常量不同，變量的值在程序執(zhí)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生改變。每個(gè)變量都必須有確定的數(shù)據(jù)類型和名字，這可以通過(guò)變量定義完成。

2.4變量與賦值運(yùn)算符變量定義的語(yǔ)法：數(shù)據(jù)類型變量名1[，變量名2[，……]]；在定義變量的同時(shí)使用賦值運(yùn)算符“＝”為變量賦予一個(gè)初始值，稱為變量的初始化。賦值運(yùn)算符“＝”用來(lái)將其右邊的數(shù)值賦予其左邊的變量，如果其右邊是一個(gè)表達(dá)式則需要先計(jì)算表達(dá)式的結(jié)果后，再把結(jié)果賦值給變量。2.5運(yùn)算符與表達(dá)式表達(dá)式是用來(lái)說(shuō)明某種運(yùn)算規(guī)則的語(yǔ)言成份，由參與運(yùn)算的操作數(shù)、運(yùn)算符及括號(hào)組成。表達(dá)式運(yùn)算得到的結(jié)果稱為表達(dá)式的值，這個(gè)值的數(shù)據(jù)類型也就是表達(dá)式的類型。2.5運(yùn)算符與表達(dá)式運(yùn)算符的作用是使它連接的操作數(shù)完成特定運(yùn)算，對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行的運(yùn)算是不同的。運(yùn)算符具有操作數(shù)個(gè)數(shù)與類型、優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性等特性。Java語(yǔ)言提供了算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符等種類豐富的運(yùn)算，并對(duì)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)、結(jié)合性有明確的規(guī)定。2.5.1算術(shù)運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算符按操作數(shù)個(gè)數(shù)分為雙目運(yùn)算符和單目運(yùn)算符兩類。雙目算術(shù)運(yùn)算符2.5.1算術(shù)運(yùn)算關(guān)于雙目算術(shù)運(yùn)算，需要說(shuō)明以下兩個(gè)問(wèn)題：兩個(gè)整數(shù)類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算后，結(jié)果仍然是整數(shù)類型。模運(yùn)算求a除以b的余數(shù)，結(jié)果的符號(hào)與被除數(shù)a的符號(hào)相同。2.5.1算術(shù)運(yùn)算單目算術(shù)運(yùn)算符

2.5.2關(guān)系運(yùn)算關(guān)系表達(dá)式通過(guò)關(guān)系運(yùn)算符確定兩個(gè)數(shù)據(jù)之間的小于、大于及相等關(guān)系，也稱比較運(yùn)算表達(dá)式。關(guān)系運(yùn)算符

2.5.3邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算符可以對(duì)象布爾類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，結(jié)果也是布爾類型。Java語(yǔ)言提供了兩個(gè)雙目邏輯運(yùn)算符：&&（邏輯與）和||（邏輯或）、一個(gè)單目邏輯運(yùn)算符：!（邏輯非）。2.5.3邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算規(guī)則表

2.5.4位運(yùn)算位運(yùn)算符用來(lái)對(duì)整型數(shù)據(jù)按二進(jìn)制位進(jìn)行運(yùn)算，結(jié)果也是整型數(shù)據(jù)。Java語(yǔ)言的位運(yùn)算包括位邏輯運(yùn)算和位移運(yùn)算。2.5.4位運(yùn)算位邏輯運(yùn)算符和運(yùn)算規(guī)則位移運(yùn)算符和運(yùn)算規(guī)則2.5.5賦值運(yùn)算復(fù)合賦值運(yùn)算符2.5.6條件運(yùn)算條件運(yùn)算符是提供的一個(gè)三目運(yùn)算符，使用它構(gòu)成的條件運(yùn)算表達(dá)式可以根據(jù)一個(gè)條件在兩個(gè)表達(dá)式的值中選擇一個(gè)作為結(jié)果。條件運(yùn)算符的使用形式：

條件?表達(dá)式1:表達(dá)式22.5.7運(yùn)算符與表達(dá)式的計(jì)算規(guī)則Java運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性：2.6數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換分為自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換和強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換兩種。強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換需要在程序中顯式的寫(xiě)出，其語(yǔ)法如下：(數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵字)表達(dá)式2.6.1數(shù)值型數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換當(dāng)兩個(gè)類型不同的數(shù)值操作數(shù)進(jìn)行雙目運(yùn)算時(shí)，Java按照以下規(guī)則進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換操作數(shù)的類型：如果操作數(shù)之一是double類型，則把另一個(gè)轉(zhuǎn)換為double類型。否則，如果操作數(shù)之一是float類型，則把另一個(gè)轉(zhuǎn)換為float類型。否則，如果操作數(shù)之一是long類型，則把另一個(gè)轉(zhuǎn)換為long類型。否則，把兩個(gè)操作數(shù)都轉(zhuǎn)換為int類型。2.6.2字符型數(shù)據(jù)與數(shù)值型數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換char型數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換為任何數(shù)值型數(shù)據(jù)，反之亦然。一個(gè)char型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)值型數(shù)據(jù)時(shí)，該字符的Unicode編碼值被轉(zhuǎn)換為指定的數(shù)值類型；一個(gè)int整數(shù)被轉(zhuǎn)換為char類型時(shí)，只保留整數(shù)的低16位作為Unicode編碼，高位部分被截?cái)?；?dāng)一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)被轉(zhuǎn)換為char類型時(shí)，先將浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為int類型，再轉(zhuǎn)換成char類型。2.6.3字符串與基本數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換兩個(gè)字符串可以通過(guò)“+”連接起來(lái)，此處的“+”稱為連接運(yùn)算符。Java的“+”運(yùn)算符在參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)類型不同的情況下有不同的作用，所以在使用時(shí)要特別注意區(qū)別不同的運(yùn)算。2.7使用Math類進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算Java在標(biāo)準(zhǔn)類庫(kù)中提供了Math類，其中定義了與數(shù)學(xué)運(yùn)算有關(guān)的方法和兩個(gè)常量。Math類中的方法主要有三角函數(shù)方法、指數(shù)函數(shù)方法等。2.7使用Math類進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算Math類中部分方法2.8基本輸入輸出目前主流程序中有兩種輸入輸出方式：命令行界面和圖形用戶界面。命令行界面較為簡(jiǎn)單且運(yùn)行效率高，但缺乏直觀性和交互性。圖形用戶界面用戶體驗(yàn)好且操作方便，但是實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜。1.數(shù)據(jù)輸入JDK5.0中增加了類Scanner，使用它可以便地完成各種基本類型數(shù)據(jù)和字符串的輸入。Scanner類中輸入數(shù)據(jù)的方法例2-12.數(shù)據(jù)輸出使用System.out.print()和System.out.println()方法可以在標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備輸出結(jié)果。其中System.out是PrintStream類型的標(biāo)準(zhǔn)輸出對(duì)象，兩個(gè)方法的參數(shù)是一樣的，均為一個(gè)字符串。兩者的區(qū)別在于println()方法在輸出完字符串后自動(dòng)添加一個(gè)回車(chē)換行。2.數(shù)據(jù)輸出為了便于控制多個(gè)不同類型數(shù)據(jù)的輸出，JDK5開(kāi)始增加了printf方法，其格式為：System.out.printf("格式字符串",表達(dá)式1,表達(dá)式2,…,表達(dá)式n);2.8.2使用對(duì)話框進(jìn)行輸出輸出使用對(duì)話框進(jìn)行字符串輸入輸出的方式。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，需要使用JOptionPane類的方法。對(duì)話框輸出示例：2.8.2