Java基础_数据类型转换、运算符

背景

今天是回校的第二天,感觉好多天没有更新了。在家学习没什么效率,来学校就不一样了,图书馆有好多人,有氛围,哈哈,这就整理笔记来了。

数据类型转换

Java程序中要求参与的计算的数据,必须要保证数据类型的一致性,如果数据类型不一致将发生类型的转换。

1.1 自动转换

一个int 类型变量和一个byte类型变量进行加法运算, 结果会是什么数据类型?

int i = 1; 
byte b = 2; 

运算结果,变量的类型将是int 类型,这就是出现了数据类型的自动类型转换现象。

  • 自动转换:将取值范围小的类型自动提升为取值范围大的类型
public static void main(String[] args) {
    int i = 1;
    byte b = 2;
    // byte x = b + i; // 报错
    //int类型和byte类型运算,结果是int类型
    int j = b + i;
    System.out.println(j);
}

转换原理

byte 类型内存占有1个字节,在和int 类型运算时会提升为int类型 ,自动补充3个字节,因此计算后的结果还是int 类型。同样道理,当一个int 类型变量和一个double 变量运算时,int 类型将会自动提升为double 类型进行运算。

public static void main(String[] args) {
    int i = 1;
    double d = 2.5;
    //int类型和double类型运算,结果是double类型
    //int类型会提升为double类型
    double e = d+i;
    System.out.println(e);
}

转换规则

范围小的类型向范围大的类型提升,byte、short、char 运算时直接提升为int

byte、short、char-->int-->long-->float-->double

1.2 强制转换

1.5 赋值到int 类型变量会发生什么?产生编译失败,肯定无法赋值。

int i = 1.5; // 错误

double 类型内存8个字节,int 类型内存4个字节。1.5double 类型,取值范围大于int 。可以理解为double 是8升的水壶,int 是4升的水壶,不能把大水壶中的水直接放进小水壶去。

想要赋值成功,只有通过强制类型转换,将double 类型强制转换成int 类型才能赋值。

  • 强制类型转换:将取值范围大的类型强制转换成取值范围小的类型

比较而言,自动转换是Java自动执行的,而强制转换需要我们自己手动执行。

转换格式:

数据类型 变量名 = (数据类型)被转数据值;

1.5 赋值到int 类型,代码修改为:

// double类型数据强制转成int类型,直接去掉小数点。
int i = (int)1.5;

同样道理,当一个short类型与1相加,我们知道会类型提升,但是还想给结果赋值给short类型变量,就需要强制转换。

public static void main(String[] args) {
     //short类型变量,内存中2个字节
     short s = 1;
     /*
       出现编译失败
       s和1做运算的时候,1是int类型,s会被提升为int类型
       s+1后的结果是int类型,将结果在赋值会short类型时发生错误
       short内存2个字节,int类型4个字节
       必须将int强制转成short才能完成赋值
     */
     s = s + 1;//编译失败
     s = (short)(s+1);//编译成功
}

注意

  • 浮点转成整数,直接取消小数点,可能造成数据损失精度。
  • int 强制转成short 砍掉2个字节,可能造成数据丢失。
// 定义s为short范围内最大值
short s = 32767;
// 运算后,强制转换,砍掉2个字节后会出现不确定的结果
s = (short)(s + 10);

1.3 编译器的两点优化

优化一:

public class Demo12Notice {
    public static void main(String[] args) {
        // 右侧确实是一个int数字,但是没有超过左侧的范围,就是正确的。
        // int --> byte,不是自动类型转换
        byte num1 = /*(byte)*/ 30; // 右侧没有超过左侧的范围
        System.out.println(num1); // 30
        // byte num2 = 128; // 右侧超过了左侧的范围
        // int --> char,没有超过范围
        // 编译器将会自动补上一个隐含的(char)
        char zifu = /*(char)*/ 65;
        System.out.println(zifu); // A
    }
}

对于byte/short/char三种类型来说,如果右侧赋值的数值没有超过范围,
那么javac编译器将会自动隐含地为我们补上一个(byte)(short)(char)。

  1. 如果没有超过左侧的范围,编译器补上强转。
  2. 如果右侧超过了左侧范围,那么直接编译器报错。

优化二:

public class Demo13Notice {
    public static void main(String[] args) {
        short num1 = 10; // 正确写法,右侧没有超过左侧的范围,
        short a = 5;
        short b = 8;
        // short + short --> int + int --> int
        // short result = a + b; // 错误写法!左侧需要是int类型
        // 右侧不用变量,而是采用常量,而且只有两个常量,没有别人
        short result = 5 + 8;
        System.out.println(result);
        short result2 = 5 + a + 8; // 18
    }
}

在给变量进行赋值的时候,如果右侧的表达式当中全都是常量,没有任何变量,
那么编译器javac将会直接将若干个常量表达式计算得到结果。
short result = 5 + 8; // 等号右边全都是常量,没有任何变量参与运算
编译之后,得到的.class字节码文件当中相当于【直接就是】:
short result = 13;右侧的常量结果数值,没有超过左侧范围,所以正确。
这称为“编译器的常量优化”。
但是注意:一旦表达式当中有变量参与,那么就不能进行这种优化了。

1.4 ASCII编码表

public static void main(String[] args) {
  //字符类型变量
  char c = 'a';
  int i = 1;
  //字符类型和int类型计算
  System.out.println(c+i);//输出结果是98
}

在计算机的内部都是二进制的0、1数据,如何让计算机可以直接识别人类文字的问题呢?就产生出了编码表的概念。

  • 编码表 :就是将人类的文字和一个十进制数进行对应起来组成一张表格。

    人们就规定:

    字符 数值
    0 48
    9 57
    A 65
    Z 90
    a 97
    z 122
    • 将所有的英文字母,数字,符号都和十进制进行了对应,因此产生了世界上第一张编码表ASCII( American Standard Code for Information Interchange 美国标准信息交换码)。

小贴士:

在char类型和int类型计算的过程中,char类型的字符先查询编码表,得到97,再和1求和,结果为98。char类型提升为了int类型。char类型内存2个字节,int类型内存4个字节。

运算符

2.1 算数运算符

算数运算符包括:
+ 加法运算,字符串连接运算
- 减法运算
* 乘法运算
/ 除法运算
% 取模运算,两个数字相除取余数
++-- 自增自减运算

Java中,整数使用以上运算符,无论怎么计算,也不会得到小数。

public static void main(String[] args) {
    int i = 1234;
    System.out.println(i/1000*1000);//计算结果是1000
}
  • ++ 运算,变量自己增长1。反之,-- 运算,变量自己减少1,用法与++ 一致。

    • 独立运算:

      • 变量在独立运算时,前++后++没有区别 。
      • 变量前++ :例如 ++i
      • 变量后++ :例如 i++
    • 混合运算:

      • 和其他变量放在一起,前++后++就产生了不同。
      • 变量前++ :变量a自己加1,将加1后的结果赋值给b,也就是说a先计算。a和b的结果都是2。
      public static void main(String[] args) {
          int a = 1;
          int b = ++a;
          System.out.println(a);//计算结果是2
          System.out.println(b);//计算结果是2
      }
      
      • 变量后++ :变量a先把自己的值1,赋值给变量b,此时变量b的值就是1,变量a自己再加1。a的结果是2,b的结果是1。
      public static void main(String[] args) {
          int a = 1;
          int b = a++;
          System.out.println(a);//计算结果是2
          System.out.println(b);//计算结果是1
      }
      
  • + 符号在字符串中的操作:
    • + 符号在遇到字符串的时候,表示连接、拼接的含义。
    • "a"+"b"的结果是“ab”,连接含义
public static void main(String[] args){
    System.out.println("5+5="+5+5);//输出5+5=55
}

2.2 赋值运算符

赋值运算符包括:
= 等于号
+= 加等于
-= 减等于
*= 乘等于
/= 除等于
%= 取模等
  • 赋值运算符,就是将符号右边的值,赋给左边的变量。
public static void main(String[] args){
    int i = 5;
    i+=5;//计算方式 i=i+5 变量i先加5,再赋值变量i
    System.out.println(i); //输出结果是10 
}

2.3 比较运算符

比较运算符包括:
== 比较符号两边数据是否相等,相等结果是true。
< 比较符号左边的数据是否小于右边的数据,如果小于结果是true。
> 比较符号左边的数据是否大于右边的数据,如果大于结果是true。
<= 比较符号左边的数据是否小于或者等于右边的数据,如果大于结果是false。
>= 比较符号左边的数据是否大于或者等于右边的数据,如果小于结果是false。
!= 不等于符号 ,如果符号两边的数据不相等,结果是true。
  • 比较运算符,是两个数据之间进行比较的运算,运算结果都是布尔值true或者false
public static void main(String[] args) {
    System.out.println(1==1);//true
    System.out.println(1<2);//true
    System.out.println(3>4);//false
    System.out.println(3<=4);//true
    System.out.println(3>=4);//false
    System.out.println(3!=4);//true
}

2.4 逻辑运算符

逻辑运算符包括:
&& 短路与 1. 两边都是true,结果是true 2. 一边是false,结果是false 短路特点:符号左边是false,右边不再运算
短路或 1. 两边都是false,结果是false 2. 一边是true,结果是true 短路特点: 符号左边是true,右边不再运算
取反 1. ! true 结果是false 2. ! false结果是true
  • 逻辑运算符,是用来连接两个布尔类型结果的运算符,运算结果都是布尔值true或者false
public static void main(String[] args)  {
    System.out.println(true && true);//true
    System.out.println(true && false);//false
    System.out.println(false && true);//false,右边不计算
  
    System.out.println(false || false);//falase
    System.out.println(false || true);//true
    System.out.println(true || false);//true,右边不计算
  
    System.out.println(!false);//true
}

2.5 三元运算符

  • 三元运算符格式:
 数据类型 变量名 = 布尔类型表达式?结果1:结果2
  • 三元运算符计算方式:
    • 布尔类型表达式结果是true,三元运算符整体结果为结果1,赋值给变量。
    • 布尔类型表达式结果是false,三元运算符整体结果为结果2,赋值给变量。
    public static void main(String[] args) {
     int i = (1==2 ? 100 : 200);
     System.out.println(i);//200
     int j = (3<=4 ? 500 : 600);
     System.out.println(j);//500
    }
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