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程序設計2學習目標本章學習Java語言的基本數(shù)據(jù)類型及相關內容，包括變量、常量、數(shù)據(jù)類型和表達式，掌握如何利用基本數(shù)據(jù)類型、輸入輸出及運算表達式來編寫程序。2.1標識符程序設計語言使用標識符命名程序中的元素，如類、方法、變量、常量和包等。

Java語言命名標識符的規(guī)則如下：標識符是由字母、數(shù)字、下劃線（_）和美元符（$）構成的字符序列。標識符的第1個字符必須是字母、劃線（_）或美元符（$），不能是數(shù)字。標識符不能與關鍵字相同。標識符不能是true、false和null。標識符可以有任意長度。Java語言的關鍵字abstractcontinuefornewswitchassertdefaultgotopackagesynchronizedbooleandoifprivatethisbreakdoubleimplementsprotectedthrowbyteelseimportpublicthrowscaseenuminstanceofreturntransientcatchextendsintshorttrycharfinalinterfacestaticvoidclassfinallylongstrictfpvolatileconstfloatnativesuperwhileJava語言幾種常見程序元素的命名習慣變量和方法通常使用小寫字母命名，如果名字包括多個詞，則連接在一起，使第一個詞的字母小寫而其它詞的首字母大寫，通常變量為名詞或名詞短語，而方法為動詞或運行短語。類通常使用名詞或名詞短語命名，構成類名的每個單詞的首字母均大寫。常量中的字母都大寫，兩個單詞之間用下劃線連接。2.2基本數(shù)據(jù)類型Java語言的數(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種浮點類型、字符類型和布爾類型。引用類型主要用于訪問程序中創(chuàng)建的對象。2.2基本數(shù)據(jù)類型1.整數(shù)類型使用整數(shù)類型時，應該根據(jù)要描述的數(shù)值大小選擇恰當?shù)卣麛?shù)類型，應用最多的是int類型，數(shù)據(jù)值很大情況下選擇long，byte和short通常用于文件讀寫處理等，從而有效控制存儲空間利用率。2.浮點類型浮點類型的數(shù)值在存儲和運算過程中會產生誤差，表示通常所說的實數(shù)，其數(shù)值由整數(shù)部分和小數(shù)部分構成。兩種浮點類型除存儲位數(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果的數(shù)據(jù)類型，它只有兩個值：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識符進行命名且數(shù)值不能改變的量。它們的共同特點是在程序運行過程中數(shù)值大小不同發(fā)生改變。2.3.1直接量Java語言中，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語言的整型直接量有3種表示形式：十進制、八進制和十六進制。十進制整數(shù)以10為基數(shù)，即“逢10進1”，由數(shù)字0~9和正號（+）、負號（－）構成，如：1234、-78、0均為十進制直接量；八進制整數(shù)以8為基數(shù)，即“逢8進1”，由數(shù)字0~7和正號（+）、負號（－）構成。八進制整數(shù)必須用數(shù)字“0”開始，如：027、-0123均為八進制直接量。十六進制整數(shù)以16為基數(shù)，即“逢16進1”，由數(shù)字0~9、字母A~F（可以小寫）和正號（+）、負號（－）構成。十六進制整數(shù)必須用“0x”或“0X”開始，如：-0x123、0xFFFF均為十六進制直接量。整型直接量默認是int類型的，可以通過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型十進制整數(shù)，100L表示long型十進制整數(shù)。2.浮點型直接量Java語言的浮點類型直接量有兩種表示形式：十進制小數(shù)點形式和科學記數(shù)法。十進制小數(shù)點表示法由整數(shù)部分、小數(shù)點和小數(shù)部分組成，整數(shù)部分和小數(shù)部分可以省略，但不能同時省略，被省略部分的值為0。例如：3.14、.12、100.、－123.4等?？茖W計數(shù)法也稱指數(shù)形式，由十進制小數(shù)點表示部分和指數(shù)部分組成，指數(shù)部分用E或e開始，指數(shù)必須為整數(shù)。例如：1.23E+6、1.0E-10、－3.14E5等。浮點類型直接量默認為double類型，如果要在程序中書寫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括起來的單個字符。由于使用Unicode編碼，Java程序中單個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轉義字符序列4.布爾型直接量Java語言的布爾型直接量只有2個：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，是程序設計過程中使用非常多的一種直接量。字符串是指由零個或多個字符組成的字符序列。Java語言中，字符串直接量是用雙引號把字符序列括起來的形式，字符序列中字符的個數(shù)稱為字符串的長度。2.3.2常量Java語言中，聲明常量的語法形式為：[修飾符]final數(shù)據(jù)類型常量標識符[=常量初始值]Java對常量的定義是其值在程序運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?shù)胤竭M行賦值。2.4變量與賦值運算符變量用來存儲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)行過程中會發(fā)生改變。每個變量都必須有確定的數(shù)據(jù)類型和名字，這可以通過變量定義完成。

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

2.5.2關系運算關系表達式通過關系運算符確定兩個數(shù)據(jù)之間的小于、大于及相等關系，也稱比較運算表達式。關系運算符

2.5.3邏輯運算邏輯運算符可以對象布爾類型的數(shù)據(jù)進行運算，結果也是布爾類型。Java語言提供了兩個雙目邏輯運算符：&&（邏輯與）和||（邏輯或）、一個單目邏輯運算符：!（邏輯非）。2.5.3邏輯運算邏輯運算規(guī)則表

2.5.4位運算位運算符用來對整型數(shù)據(jù)按二進制位進行運算，結果也是整型數(shù)據(jù)。Java語言的位運算包括位邏輯運算和位移運算。2.5.4位運算位邏輯運算符和運算規(guī)則位移運算符和運算規(guī)則2.5.5賦值運算復合賦值運算符2.5.6條件運算條件運算符是提供的一個三目運算符，使用它構成的條件運算表達式可以根據(jù)一個條件在兩個表達式的值中選擇一個作為結果。條件運算符的使用形式：

條件?表達式1:表達式22.5.7運算符與表達式的計算規(guī)則Java運算符的優(yōu)先級與結合性：2.6數(shù)據(jù)類型的轉換數(shù)據(jù)類型的轉換分為自動類型轉換和強制類型轉換兩種。強制類型轉換需要在程序中顯式的寫出，其語法如下：(數(shù)據(jù)類型關鍵字)表達式2.6.1數(shù)值型數(shù)據(jù)之間的轉換當兩個類型不同的數(shù)值操作數(shù)進行雙目運算時，Java按照以下規(guī)則進行自動轉換操作數(shù)的類型：如果操作數(shù)之一是double類型，則把另一個轉換為double類型。否則，如果操作數(shù)之一是float類型，則把另一個轉換為float類型。否則，如果操作數(shù)之一是long類型，則把另一個轉換為long類型。否則，把兩個操作數(shù)都轉換為int類型。2.6.2字符型數(shù)據(jù)與數(shù)值型數(shù)據(jù)之間的轉換char型數(shù)據(jù)可以轉換為任何數(shù)值型數(shù)據(jù)，反之亦然。一個char型數(shù)據(jù)轉換為數(shù)值型數(shù)據(jù)時，該字符的Unicode編碼值被轉換為指定的數(shù)值類型；一個int整數(shù)被轉換為char類型時，只保留整數(shù)的低16位作為Unicode編碼，高位部分被截斷；當一個浮點數(shù)被轉換為char類型時，先將浮點數(shù)轉換為int類型，再轉換成char類型。2.6.3字符串與基本數(shù)據(jù)類型之間的轉換兩個字符串可以通過“+”連接起來，此處的“+”稱為連接運算符。Java的“+”運算符在參與運算的數(shù)據(jù)類型不同的情況下有不同的作用，所以在使用時要特別注意區(qū)別不同的運算。2.7使用Math類進行數(shù)學運算Java在標準類庫中提供了Math類，其中定義了與數(shù)學運算有關的方法和兩個常量。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類進行數(shù)學運算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。命令行界面較為簡單且運行效率高，但缺乏直觀性和交互性。圖形用戶界面用戶體驗好且操作方便，但是實現(xiàn)較復雜。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()方法可以在標準輸出設備輸出結果。其中System.out是PrintStream類型的標準輸出對象，兩個方法的參數(shù)是一樣的，均為一個字符串。兩者的區(qū)別在于println()方法在輸出完字符串后自動添加一個回車換行。2.數(shù)據(jù)輸出為了便于控制多個不同類型數(shù)據(jù)的輸出，JDK5開始增加了printf方法，其格式為：System.out.printf("格式字符串",表達式1,表達式2,…,表達式n);2.8.2使用對話框進行輸出輸出使用對話框進行字符串輸入輸出的方式。要實現(xiàn)這個目標，需要使用JOptionPane類的方法。對話框輸出示例：2.8.2