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【Java面向对象基础（一）】数据类型与运算符

2024-07-11 21:40:28   223人阅读

【喵"的Android之路】【基础篇（一）】【Java面向对象基础】数据类型与运算符
 

1、数据类型介绍

在Java中，数据类型分为两种：基本数据类型和引用类型。
基本数据类型共8种，见下表：
基本数据类型字节数二进制位数最小值最大值默认值
byte18-bit-2^7+2^7 - 10
short216-bit-2^15+2^15 - 10
int432-bit-2^31+2^31 - 10
long864-bit-2^63+2^63 - 10
float432-bitIEEE754IEEE7540.0f
double864-bitIEEE754IEEE7540.0d
char216-bit\u0000\uFFFF\u0000
boolean----------------false
void     
 
需要指出的是：
  1. boolean这个类型比较特殊，Javadoc中这样描述：

    • boolean: The boolean data type has only two possible values: true and false. Use this data type for simple flags that track true/false conditions. This data type represents one bit of information, but its "size" isn‘t something that‘s precisely defined.

            即：boolean类型只有两个值：true和false。使用这个类型来作为true/false分支的简单标识。这个类型只包含一个bit的信息，但是其所占空间并未精确定义
  2. void 也被放在了表中，但其实它不属于基本数据类型，准确的说它是伪类型，是一种无返回值类型。具体不必深究。
  3. 引用类型默认值为null。
  4. String作为参数传递时和其他引用类型不一样，即只传字符串值而非引用地址。

2、两种数据类型的区别

从以下三个方面分别对这两种数据类型进行对比：含义、处理、赋值。

2.1 含义

基本数据类型，其变量代表的是一个具体的值，可以是一个字符、一个数字或者一个布尔值等。
引用数据类型，其变量代表的是一个内存地址，该地址指向一块内存空间，在内存空间内存储着该变量所对应的一个或者一组值。
在Java中，基本数据类型的值和引用数据类型的地址信息是放在栈（Stack）中的，引用数据类型的值放在堆（Heep）中。例：
 1 class Student { 2     String ID; 3     String Name; 4     int Age; 5     public Student(String id, String name, int age) { 6         ID = id; 7         Name = name; 8         Age = age; 9     }10 }11  12 int a = 10;13 Student b = new Student("070271006", "喵小咪", 18);

上述变量的堆栈对应情况如下图：

 
 

2.2 处理

基本数据类型在声明的同时已经赋予空间，所以可以直接操作。例如：
1 int a = 10;2 int b = a + 20;

一般情况下，引用类型在声明的时候，只是创建了一个变量，其具体的空间并没有分配。需要使用关键字new来开辟空间存储数据。

例如：

1 Student student = null;    // 此时只是声明了一个Student变量2 // student.toString();     // 这时候使用该变量访问就会出错：该行会报空指针异常3 student = new Student("070271006", "喵小咪", 18);// 此时会告知JVM开辟空间存储数据

上述两行代码的空间分配JVM是这样处理的：

  1. 在栈中创建一个名为student的变量，其变量值为空；
  2. 在堆中为Student开辟一块空间，并分别为ID、Name、Age三个成员变量设置默认值；
  3. 根据Student构造方法的定义，为三个成员变量分别赋值："070271006", "喵小咪", 18
  4. 把Student对象在堆中的地址赋值给栈中的student变量。
经过上述流程，student就可以访问堆中的成员变量。
 
还有一种比较特殊的情况，就是String类型的使用，其详细分析见下篇文章。
 

2.3 赋值

基本数据类型的赋值操作确实是实际意义上的“赋值”，比如：
1 int a = 10;2 int b = a;　　// 此时，b的值就是103 // 如果修改a的值，b的值不会发生变化。4 a = 100;　　　// 此时a的值是100，b的值还是10

 一般情况下，引用类型的赋值传递的是堆内存地址，例如：

1 Student stuMiao = new Student("070271006", "喵小咪", 18);2 Student stuNodin = stuMiao;

上述赋值操作并没有新创建对象，而是在栈中声明了一个名为stuNodin的变量，其变量值和stuMiao这个变量的值相同，都是指向Student这个对象的堆内存的地址。形象的比喻，就像是同一个人的两个名字一样。

如果修改stuMiao这个引用对应的数据，则stuNodin这个引用的数据会同时发生改变。
1 stuMiao.Age = 16;    // 此时，stuMiao.Age 等于 16；stuNodin.Age 等于 16;

同样地，String作为一种特殊类型，仍然不适用上述规则。详见下篇文章。

3、运算符

        这里只提供Java中的运算符总览，不再赘述，详见下表：
算数运算符+，－，×，/，%取余 ，++，--，- 取反
关系运算符>，<，>=，<=，!=，==
逻辑运算符！非， &与，|或，^异或，&& 短路与，|| 短路或
按位运算符~按位取反, &按位与, |按位或, ^按位异或
移位运算符<< 左移 ,>>带符号右移, >>>不带符号右移
三目条件运算符D=表达式1？表达式2 ：表达式3
赋值运算符= ，+=，-=
 

4、循环

        Java中基本的循环有两种，即for循环和do-while循环，这里不再赘述。
        从J2SE 1.5开始，Java引入了一种for的变型循环：foreach循环。并不是说foreach是类似for的关键字，而是便于理解起的一个名字，其作用就是“Each（逐个）”遍历。基本结构基于for循环，详细如下：
        
1 for (元素类型t 元素变量 x : 遍历对象list) {2     引用了x的java语句；3 }

        foreach是一种for的简化版本，主要用于数组和集合的简单遍历操作。但是其也有局限性，其只提供遍历功能，不能进行删除、替换等操作，对于需要记录并使用索引的循环，foreach本身也无法实现（可以自己记录实现）。所以无法替代for循环，但是都可以转换为对应的for循环。

 
 1 // 实例一，遍历数组： 2 int[] arrays = new int[] {1, 2, 3}; 3 for (int i : arrays) { 4     System.out.println(i); 5 } 6  7 //实例二，遍历集合： 8 List<String> list = new ArrayList<String>(); 9 for (String item : list) {10     System.out.println(item);11 }

 

【Nodin‘s Tips】

        本篇主要介绍了Java中的数据类型、运算符和循环，这些都是Java非常基础的知识。但是越是基础的知识越不可小视，俗话说“千里之堤毁于蚁穴”，基础掌握不好难成大器。在基础讲解的同时，对两种数据类型的区别进行了较为详细的分析，是对数据类型的进一步认知，也为我们下篇文章对String进行更详细的分析打下基础。
 
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