JAVA入门教程

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§ 2.1数 据 类 型

数 据 类 型 指 明 了 变 量 或 表 达 式 的 状 态 和 行 为 。 Java的 数
据 类 型 如 下 所 示 :

Java不 支 持 C、 C++中 的 指 针 类 型、结 构 体 类 型 和 共 用 体 类 型。

本 章 我 们 主 要 介 绍 简 单 类 型 。

§ 2.2常 量 与 变 量

一 、 常 量

Java中 的 常 量 值 是 用 文 字 串 表 示 的 ,它 区 分 为 不 同 的 类 型
,如 整 型 常 量 123,实 型 常 量 1.23,字 符 常 量 ‘ a’ ,布 尔 常 量 true、
false以 及 字 符 串 常 量 "This is a constant string."。

与 C、 C++不 同 ,Java中 不 能 通 过 #define命 令 把 一 个 标 识 符 定
义 为 常 量 ,而 是 用 关 键 字 final来 实 现 ,如 final double PI=3.14159( 有
关 final的 用 法 见 [6.2.3])。

二 、 变 量

变 量 是 Java程 序 中 的 基 本 存 储 单 元 ,它 的 定 义 包 括 变 量 名
、 变 量 类 型 和 作 用 域 几 个 部 分 。

① 变 量 名 是 一 个 合 法 的 标 识 符 ,它 是 字 母 、 数 字 、 下 划
线 或 美 元 符 "＄ "的 序 列 ,Java对 变 量 名 区 分 大 小 写 ,变 量 名 不 能
以 数 字 开 头 ,而 且 不 能 为 保 留 字 。 合 法 的 变 量 名 如 :myName、
value-1、 dollar＄ 等 。 非 法 的 变 量 名 如 :2mail、 room#、 class (保 留
字 )等 ,变 量 名 应 具 有 一 定 的 含 义 ,以 增 加 程 序 的 可 读 性 。

② 变 量 类 型 可 以 为 上 面 所 说 的 任 意 一 种 数 据 类 型 。

③ 变 量 的 作 用 域 指 明 可 访 问 该 变 量 的 一 段 代 码 。 声 明 一
个 变 量 的 同 时 也 就 指 明 了 变 量 的 作 用 域 。 按 作 用 域 来 分 ,变 量
可 以 有 下 面 几 种 :局 部 变 量 、 类 变 量 、方 法 参 数 、 例 外 处 理 参
数 。 局 部 变 量 在 方 法 或 方 法 的 一 块 代 码 中 声 明 ,它 的 作 用 域
为 它 所 在 的 代 码 块 (整 个 方 法 或 方 法 中 的 某 块 代 码 )。

类 变 量 在 类 中 声 明 ,而 不 是 在 类 的 某 个 方 法 中 声 明 ,它 的
作 用 域 是 整 个 类 。

方 法 参 数 传 递 给 方 法 ,它 的 作 用 域 就 是 这 个 方 法 。

例 外 处 理 参 数 传 递 给 例 外 处 理 代 码 ,它 的 作 用 域 就 是 例
外 处 理 部 分 。

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在 一 个 确 定 的 域 中 ,变 量 名 应 该 是 唯 一 的 。 通 常 ,一 个 域
用 大 括 号 {}来 划 定 。

有 关 类 变 量 、 参 数 传 递 以 及 例 外 处 理 将 分 别 在 [6.7.1]、
[6.2 .4]和 第 八 章 中 讲 述。

④ 变 量 的 声 明 格 式 为 :
type identifier[=value][,identifier[=value]… ];

例 如 : int a, b, c;
double d1, d2=0.0;

其 中 ,多 个 变 量 间 用 逗 号 隔 开 ,d2=0.0对 实 型 变 量 d2赋 初 值
0.0, 只 有 局 部 变 量 和 类 变 量 是 可 以 这 样 赋 初 值 的 ,而 方 法 参 数
和 例 外 处 理 参 数 的 变 量 值 是 由 调 用 者 给 出 的 。

§ 2.3整 型 数 据

一 、 整 型 常 量 :

与 C,C++相 同 ,Java的 整 常 数 有 三 种 形 式 :

① 十 进 制 整 数 ,如 123,-456,0

② 八 进 制 整 数 ,以 0开 头 ,如 0123表 示 十 进 制 数 83,-011表 示 十
进 制 数 -9。

③ 十 六 进 制 整 数 ,以 0x或 0X开 头 ,如 0x123表 示 十 进 制 数
291,-0X12 表 示 十 进 制 数 -18。

整 型 常 量 在 机 器 中 占 32位 ,具 有 int型 的 值 ,对 于 long型 值 ,则
要 在 数 字 后 加 L或 l,如 123L表 示 一 个 长 整 数 ,它 在 机 器 中 占 64位 。

二 、 整 型 变 量 :

整 型 变 量 的 类 型 有 byte、 short、 int、 long四 种 。 下 表 列 出
各 类 型 所 在 内 存 的 位 数 和 其 表 示 范 围 。

(未 完 待 续 )

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int类 型 是 最 常 使 用 的 一 种 整 数 类 型 。 它 所 表 示 的 数 据 范 围 足 够 大 ,而 且 适 合 于 32位 、
64位 处 理 器 。 但 对 于 大 型 计 算 ,常 会 遇 到 很 大 的 整 数 ,超 出 int类 型 所 表 示 的 范 围 ,这 时 要 使 用
long类 型 。

由 于 不 同 的 机 器 对 于 多 字 节 数 据 的 存 储 方 式 不 同 ,可 能 是 从 低 字 节 向 高 字 节 存 储 ,也
可 能 是 从 高 字 节 向 低 字 节 存 储 ,这 样 ,在 分 析 网 络 协 议 或 文 件 格 式 时 ,为 了 解 决 不 同 机 器 上
的 字 节 存 储 顺 序 问 题 ,用 byte类 型 来 表 示 数 据 是 合 适 的 。 而 通 常 情 况 下 ,由 于 其 表 示 的 数 据
范 围 很 小 ,容 易 造 成 溢 出 ,应 避 免 使 用 。

short类 型 则 很 少 使 用 ,它 限 制 数 据 的 存 储 为 先 高 字 节 ,后 低 字 节 ,这 样 在 某 些 机 器 中 会 出
错 。

三 、 整 型 变 量 的 定 义 ,如 :

byte b; //指定变量b为byte型
short s; //指定变量s为short型
int i; //指定变量i为int型
long l; //指定变量l为long型

§ 2.4浮 点 型 (实 型 )数 据

一 、 实 型 常 量

与 C,C++相 同 ,Java的 实 常 数 有 两 种 表 示 形 式 :

① 十 进 制 数 形 式 ,由 数 字 和 小 数 点 组 成 ,且 必 须 有 小 数 点 ,如 0.123, .123, 123.,123.0

② 科 学 计 数 法 形 式 。 如 :123e3或 123E3,其 中 e或 E之 前 必 须 有 数 字 ,且 e或 E后 面 的 指 数 必 须
为 整 数 。

实 常 数 在 机 器 中 占 64位 ,具 有 double型 的 值 。 对 于 float型 的 值 ,则 要 在 数 字 后 加 f或 F,如
12.3F,它 在 机 器 中 占 32位 ,且 表 示 精 度 较 低 。

二 、 实 型 变 量

实 型 变 量 的 类 型 有 float和 double两 种 ,下 表 列 出 这 两 种 类 型 所 占 内 存 的 位 数 和 其 表 示 范
围 。

数据类型 所占位数 数的范围
float 32 3.4e-038～3.4e+038
double 64 1.7e-308～1.7e+308

双 精 度 类 型 double比 单 精 度 类 型 float具 有 更 高 的 精 度 和 更 大 的 表 示 范 围 ,常 常 使 用 。

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三 、 实 型 变 量 定 义 ,如

float f; //指 定 变 量 f为 float型

double d; //指 定 变 量 d为 double型

[注 ]与 C、 C++不 同 ,Java中 没 有 无 符 号 型 整 数 ,而 且 明 确 规 定 了 整 型 和 浮 点 型 数 据 所 占 的
内 存 字 节 数 ,这 样 就 保 证 了 安 全 性 、 鲁 棒 性 和 平 台 无 关 性 。

§ 2.5字 符 型 数 据

一 、 字 符 常 量

字 符 常 量 是 用 单 引 号 括 起 来 的 一 个 字 符 ,如 ‘ a’ ,‘ A’ 。 另 外 ,与 C、 C++相 同 ,Java也 提 供 转
义 字 符 ,以 反 斜 杠 (\)开 头 ,将 其 后 的 字 符 转 变 为 另 外 的 含 义 ,下 表 列 出 了 Java中 的 转 义 字 符 。

与 C、 C++不 同 ,Java中 的 字 符 型 数 据 是 16位 无 符 号 型 数 据 ,它 表 示 Unicode集 ,而 不 仅 仅 是
ASCII集 ,例 如 \u0061表 示 ISO拉 丁 码 的 ‘ a’ 。

转义字符 描述
\ddd 1到3位8进制数据所表示的字符(ddd)
\uxxxx 1到4位16进制数所表示的字符(xxxx)
\' 单引号字符
\\ 反斜杠字符
\r 回车
\n 换行
\f 走纸换页
\t 横向跳格
\b 退格

二 、 字 符 型 变 量

字 符 型 变 量 的 类 型 为 char,它 在 机 器 中 占 16位 ,其 范 围 为 0～ 65 535。 字 符 型 变 量 的 定 义 如
:

char c='a'; //指 定 变 量 c为 char型 ,且 赋 初 值 为 'a'

与 C、 C++不 同 ,Java中 的 字 符 型 数 据 不 能 用 作 整 数 ,因 为 Java不 提 供 无 符 号 整 数 类 型 。 但
是 同 样 可 以 把 它 当 作 整 数 数 据 来 操 作 。

例 如 :

int three=3;

char one='1';

char four=(char)(three+one);//four='4'

上 例 中 ,在 计 算 加 法 时 ,字 符 型 变 量 one被 转 化 为 整 数 ,进 行 相 加 ,最 后 把 结 果 又 转 化 为 字
符 型 。

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三 、 字 符 串 常 量

与 C、 C++相 同 ,Java的 字 符 串 常 量 是 用 双 引 号 (""括 起 来 的 一 串 字 符 ,如 "This is a string.\n"。 但
不 同 的 是 ,Java中 的 字 符 串 常 量 是 作 为 String类 的 一 个 对 象 来 处 理 的 ,而 不 是 一 个 数 据 。 有 关
类 String,我 们 将 在 第 七 章 讲 述 。

§ 2.6布 尔 型 数 据

布 尔 型 数 据 只 有 两 个 值 ,true和 false,且 它 们 不 对 应 于 任 何 整 数 值 。 在 流 控 制 中 常 用 到 它
。

布 尔 型 变 量 的 定 义 如 :

boolean b=true; //定 义 b为 布 尔 型 变 量 ,且 初 值 为 true

§ 2.7举 例

例 2.1.下 例 中 用 到 了 前 面 提 到 的 数 据 类 型 ,并 通 过 屏 幕 显 示 它 们 的 值 。

public class SimpleTypes{
public static void main( String args[] ){
byte b=0x55;
short s=0x55ff;
int i=1000000;
long l=0xfffL;
char c='c';
float f=0.23F;
double d=0.7E-3;
boolean bool=true;
System.out.println("b = "+b);
System.out.println("s = "+s);
System.out.println("i = "+i);
System.out.println("l = "+l);
System.out.println("c = "+c);
System.out.println("f = "+f);
System.out.println("d = "+d);
System.out.println("bool = "+bool);
}
}
编译并运行该程序,输出结果为:
C:\＞java SimpleTypes
b = 85
s = 22015
i = 1000000
l = 4095
c = c
f = 0.23
d = 0.0007
bool = true

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§ 2.8 各 类 数 值 型 数 据 间 的 混 合 运 算

一 、 自 动 类 型 转 换

整 型 、 实 型 、 字 符 型 数 据 可 以 混 合 运 算 。 运 算 中 ,不 同 类 型 的 数 据 先 转 化 为 同 一 类 型
,然 后 进 行 运 算 。 转 换 从 低 级 到 高 级 ,如 下 图 :

转 换 规 则 为 :

① (byte或 short) op int→ int

② (byte或 short或 int) op long→ long

③ (byte或 short或 int或 long) op float→ float

④ (byte或 short或 int或 long或 float) op double→ double

⑤ char op int→ int

其 中 ,箭 头 左 边 表 示 参 与 运 算 的 数 据 类 型 ,op为 运 算 符 (如 加 、 减 、 乘 、 除 等 ),右 边 表 示
转 换 成 的 进 行 运 算 的 数 据 类 型 。

例2.2
public class Promotion{
public static void main( String args[ ] ){
byte b=10;
char c='a';
int i=90;
long l=555L;
float f=3.5f;
double d=1.234;
float f1=f*b;
// float * byte -＞ float
int i1=c+i;
// char + int -＞ int
long l1=l+i1;
// long + int -＞ling
double d1=f1/i1-d;
// float / int -＞float, float - double -＞ double}
}

二 、 强 制 类 型 转 换

高 级 数 据 要 转 换 成 低 级 数 据 ,需 用 到 强 制 类 型 转 换 ,如 :

int i;

byte b=(byte)i; //把 int型 变 量 i强 制 转 换 为 byte型

这 种 使 用 可 能 会 导 致 溢 出 或 精 度 的 下 降 ,最 好 不 要 使 用 。 ? (未 完 待 续 )

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运 算 符 指 明 对 操 作 数 所 进 行 的 运 算 。 按 操 作 数 的 数 目 来 分 ,可 以 有 一 元 运 算 符 (如 ++、
-),二 元 运 算 符 (如 +、 ＞)和 三 元 运 算 符 (如 ?,它 们 分 别 对 应 于 一 个 、 两 个 和 三 个 操 作 数 。 对
于 一 元 运 算 符 来 说 ,可 以 有 前 缀 表 达 式 (如 ++i )和 后 缀 表 达 式 (如 i++),对 于 二 元 运 算 符 来 说 则
采 用 中 缀 表 达 式 (如 a+b)。 按 照 运 算 符 功 能 来 分 ,基 本 的 运 算 符 有 下 面 几 类 :

1.算 术 运 算 符 (+,-,*,/,%,++,--)

2.关 系 运 算 符 (＞,＜,＞=,＜=,==,!=)

3.布 尔 逻 辑 运 算 符 (!,&&,||)

4.位 运 算 符 (＞＞,＜＜,＞＞＞,&,|,^,～ )

5.赋 值 运 算 符 (=,及 其 扩 展 赋 值 运 算 符 如 +=)

6.条 件 运 算 符 ( ?

7.其 它 (包 括 分 量 运 算 符 · ,下 标 运 算 符 [],实 例 运 算 符 instanc eof,内 存 分 配 运 算 符 new,强 制 类
型 转 换 运 算 符 (类 型 ),方 法 调 用 运 算 符 () 等 )

本 章 中 我 们 主 要 讲 述 前 6类 运 算 符 。

§ 3.1算 术 运 算 符

算 术 运 算 符 作 用 于 整 型 或 浮 点 型 数 据 ,完 成 算 术 运 算 。

一 、 二 元 算 术 运 算 符 ,如 下 表 所 示

运算符 用法 描述
+ op1+op2 加
- op1-op2 减
* op1*op2 乘
/ op1/op2 除
% op1%op2 取模(求余)

Java对 加 运 算 符 进 行 了 扩 展 ,使 它 能 够 进 行 字 符 串 的 连 接 ,如 "abc"+"de",得 到 串 "abcde"。 我
们 将 在 第 七 章 中 讲 解 。

与 C、 C++不 同 ,对 取 模 运 算 符 %来 说 ,其 操 作 数 可 以 为 浮 点 数 , 如 37.2%10=7.2。

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二 、 一 元 算 术 运 算 符 ,如 下 表 所 示 :

运算符 用法 描述
+ +op 正值
- -op 负值
++ ++op,op++ 加1
-- --op,op-- 减1

i++与 ++i的 区 别

i++在 使 用 i之 后 ,使 i的 值 加 1,因 此 执 行 完 i++后 ,整 个 表 达 式 的 值 为 i,而 i的 值 变 为 i+1。

++i在 使 用 i之 前 ,使 i的 值 加 1,因 此 执 行 完 ++i后 ,整 个 表 达 式 和 i的 值 均 为 i+1。

对 i--与 --i同 样 。

例 3.1.下 面 的 例 子 说 明 了 算 术 运 算 符 的 使 用

public class ArithmaticOp{
public static void main( String args[] ){
int a=5+4; //a=9
int b=a*2; //b=18
int c=b/4; //c=4
int d=b-c; //d=14
int e=-d; //e=-14
int f=e%4; //f=-2
double g=18.4;
double h=g%4; //h=2.4
int i=3;
int j=i++; //i=4,j=3
int k=++i; //i=5,k=5
System.out.println("a = "+a);
System.out.println("b = "+b);
System.out.println("c = "+c);
System.out.println("d = "+d);
System.out.println("e = "+e);
System.out.println("f = "+f);
System.out.println("g = "+g);
System.out.println("h = "+h);
System.out.println("i = "+i);
System.out.println("j = "+j);
System.out.println("k = "+k);
}
}
其结果为:
C:\＞java ArithmaticOp
a = 9
b = 18
c = 4
d = 14
e = -14
f = -2
g = 18.4
h = 2.4
i = 5
j = 3
k = 5

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§ 3.2关 系 运 算 符

关 系 运 算 符 用 来 比 较 两 个 值 ,返 回 布 尔 类 型 的 值 true或 false。 关 系 运 算 符 都 是 二 元 运 算
符 ,如 下 表 所 示 :

运算符 用法 返回true的情况
＞ op1＞op2 op1大于op2
＞+ op1＞=op2 op1大于或等于op2
＜ op1＜op2 op1小于op2
＜= op1＜=op2 op1小于或等于op2
== op1==op2 op1与op2相等
!= op1!=op2 op1与op2不等

Java中 ,任 何 数 据 类 型 的 数 据 (包 括 基 本 类 型 和 组 合 类 型 )都 可 以 通 过 ==或 !=来 比 较 是 否
相 等 (这 与 C、 C++不 同 )。

关 系 运 算 的 结 果 返 回 true或 false,而 不 是 C、 C++中 的 1或 0。

关 系 运 算 符 常 与 布 尔 逻 辑 运 算 符 一 起 使 用 ,作 为 流 控 制 语 句 的 判 断 条 件 。 如

if( a＞b && b==c)

§ 3.3布 尔 逻 辑 运 算 符

布 尔 逻 辑 运 算 符 进 行 布 尔 逻 辑 运 算 ,如 下 表 所 示 :

op1 op2 op1&&op2 op1||op2 !op1
false false false false true
false true false true true
true false false true false
true true true true false
}@@@
·&&、‖　为二元运算符,实现逻辑与、逻辑或。
·! 为一元运算符,实现逻辑非。
·对于布尔逻辑运算,先求出运算符左边的表达式的值,对或运算如果为true,则整个表
达式的结果为true,不必对运算符右边的表达式再进行运算;同样,对与运算,如果左边表达式
的值为false,则不必对右边的表达式求值,整个表达式的结果为false。
下面的例子说明了关系运算符和布尔逻辑运算符的使用。
@@@[
public class RelationAndConditionOp{
public static void main( String args[] ){
int a=25,b=3;
boolean d=a＜b; //d=false
System.out.println("a＜b = "+d);
int e=3;
if(e!=0 && a/e＞5)
System.out.println("a/e = "+a/e);
int f=0;
if(f!=0 && a/f＞5)
System.out.println("a/f = "+a/f);
else
System.out.println("f = "+f);
}
}
其运行结果为:
C:\＞java RelationAndConditionOp
a＜b = false
a/e = 8
f = 0

注 意 :上 例 中 ,第 二 个 if语 句 在 运 行 时 不 会 发 生 除 0溢 出 的 错 误 ,因 为 e!=0为 false,所 以 就 不 需
要 对 a/e进 行 运 算。

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§ 3.4位 运 算 符

位 运 算 符 用 来 对 二 进 制 位 进 行 操 作 ,Java中 提 供 了 如 下 表 所 示 的 位 运 算 符 :

位 运 算 符 中 ,除 　 ～ 　 以 外 ,其 余 均 为 二 元 运 算 符 。

操 作 数 只 能 为 整 型 和 字 符 型 数 据 。

3.4.1补 码

Java使 用 补 码 来 表 示 二 进 制 数 ,在 补 码 表 示 中 ,最 高 位 为 符 号 位 ,正 数 的 符 号 位 为 0,负 数
为 1。 补 码 的 规 定 如 下 :

对 正 数 来 说 ,最 高 位 为 0,其 余 各 位 代 表 数 值 本 身 (以 二 进 制 表 示 ),如 +42的 补 码 为
00101010。

对 负 数 而 言 ,把 该 数 绝 对 值 的 补 码 按 位 取 反 ,然 后 对 整 个 数 加 1,即 得 该 数 的 补 码 。 如
-42的 补 码 为 11010110 (00101010 按 位 取 反 11010101 +1 11010110 )

用 补 码 来 表 示 数 ,0的 补 码 是 唯 一 的 ,都 为 00000000。 (而 在 原 码 ,反 码 表 示 中 ,+0和 -0的 表 示
是 不 唯 一 的 ,可 参 见 相 应 的 书 籍 )。 而 且 可 以 用 111111表 示 -1的 补 码 (这 也 是 补 码 与 原 码 和 反
码 的 区 别 )。

3.4.2按 位 取 反 运 算 符 　 ～

～ 　 是 一 元 运 算 法 ,对 数 据 的 每 个 二 进 制 位 取 反 ,即 把 1变 为 0,把 0变 为 1。

例 如 :

0010101

～

1101010

注 意 ,～ 运 算 符 与 - 运 算 符 不 同 ,～ 21≠ -21。

3.4.3按 位 与 运 算 符 &

参 与 运 算 的 两 个 值 ,如 果 两 个 相 应 位 都 为 1,则 该 位 的 结 果 为 1,否 则 为 0。 即 :

0 & 0 = 0,0 &1 = 0,1 & 0 = 0,1 & 1 = 1

? (待 续 )