JAVA教程-Java语言基础知识

2．1简单数据类型

2．1．1 标识符和保留字

　1．标识符
　　程序员对程序中的各个元素加以命名时使用的命名记号称为标识符（identifier）。Java语言中，标识符是以字母，下划线（_）,美元符($)开始的一个字符序列，后面可以跟字母，下划线，美元符，数字。例如，identifier，userName，User_Name，_sys_val， $change为合法的标识符，而2mail room#，class 为非法的标识符。

　2．保留字
　　具有专门的意义和用途，不能当作一般的标识符使用，这些标识符称为保留字(reserved word),也称为关键字，下面列出了java语言中的所有保留字：

bstract，break，byte，boolean，catch，case，class，char，continue，default，double，do，else，extends，false，final，float，for，finally，if，import，implements，int，interface，instanceof，long，length，native，new，null，package，private，protected，public，return，switch，synchronized，short，static，super，try，true，this，throw，throws，threadsafe，transient，void，while 。

　　java语言中的保留字均用小写字母表示。

2．1．2 数据类型概

  1． java中的数据类型划分
　　java语言的数据类型有简单类型和复合类型：
　　简单数据类型包括：
　　　　　整数类型（Integer）：byte， short， int， long
　　　　　浮点类型（Floating）：float，double
　　　　　字符类型（Textual）：char
　　　　　布尔类型（Logical）：boolean

　　复合数据类型包括：
　　　　　class
　　　　　interface
　　　　　数组

　2．常量和变量
　　常量：用保留字final来实现
　　　　　final typeSpecifier varName=value[,varName[=value]…];
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　如：final int NUM=100;

　　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。其定义格式如下：
　　　　　typeSpecifier varName[=value[,varName[=value]…];
　　　 　　　　　　　　　　　　　如：int count; char c='a';

　　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、方法参数和例外处理参数。在一个确定的域中，变量名应该是唯一的。局部变量在方法或方法的一个块代码中声明，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。

2．1．3 简单数据类型

　1．布尔类型--boolean

　　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。布尔型变量的定义如：
　　　boolean b=true;

　2．字符类型--char

　　字符常量：
　　字符常量是用单引号括起来的一个字符，如'a'，'A';

　　字符型变量：
　　类型为char，它在机器中占16位，其范围为0～65535。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'*/

　3．整型数据
　　
　　整型常量：
　　◇ 十进制整数
　　　 如123，－456，0
　　◇ 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。
　　◇ 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。

　　整型变量：

数据类型	所占位数	数的范围
byte	8	-27～27-1
bhort	16	-215～215-1
int	32	-231～231-1
long	64	-263～263-1

　4．浮点型（实型）数据

　　实型常量：
　　◇ 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, 1.23, 123.0
　　◇ 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。
　　◇ float型的值,必须在数字后加f或F,如1.23f。

　　实型变量：

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

　5．简单数据类型的例子：

【例2．1】
　　public class Assign {
　　　public static void main (String args [ ] ) {
　　　int x , y ; //定义x，y两个整型变量
　　　float z = 1.234f ; //指定变量z为float型，且赋初值为1.234
　　　double w = 1.234 ; //指定变量w为double型，且赋初值为1.234
　　　boolean flag = true ; //指定变量flag为boolean型，且赋初值为true
　　　char c ; //定义字符型变量c
　　　String str ; //定义字符串变量str
　　　String str1 = " Hi " ; //指定变量str1为String型，且赋初值为Hi
　　　c = ' A ' ; //给字符型变量c赋值'A'
　　　str = " bye " ; //给字符串变量str赋值"bye"
　　　x = 12 ; //给整型变量x赋值为12
　　　y = 300; //给整型变量y赋值为300
　　　}
　　}

2．1．4 简单数据类型中各类型数据间的优先关系和相互转换

　1．不同类型数据间的优先关系如下：

　　　低------------------------------------------->高
　　　byte,short,char-> int -> long -> float -> double

　2．自动类型转换规则

　　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；

操作数1类型	操作数2类型	转换后的类型
byte、short、char	int	int
byte、short、char、int	long	long
byte、short、char、int、long	float	float
byte、short、char、int、long、float	double	double

　　
　3．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*/

 

2．2 运算符和表达式

2．2．1 运算符

    对各种类型的数据进行加工的过程成为运算，表示各种不同运算的符号称为运算符，参与运算的数据称为操作数，按操作数的数目来分，可有：
　　◇ 一元运算符：＋＋，－－，＋，－
　　◇ 二元运算符：＋，－，>
　　◇ 三元运算符：？：

　　基本的运算符按功能划分，有下面几类：

　　1　算术运算符： +，―，*，/，%，++，――。
　　 例如：
　　　　3+2;
　　　　a-b;
　　　　i++;
　　　　--i;

　　2　关系运算符： >，<，>=，<=，==，!=。
　　　例如：
　　　 count>3;
　　　 I==0;
　　　 n!=-1;

　　3　布尔逻辑运算符： !，&&，|| 。
　　 例如：
　　　flag=true;
　　　!(flag);
　　　flag&&false;

　　4　位运算符： >>，<<，>>>，&，|，^，~。
　　 例如：
　　　a=10011101; b=00111001；则有如下结果：
　　　a<<3 =11101000;
　　　a>>3 =11110011 a>>>3=00010011;
　　　a&b=00011001; a|b=10111101;
　　　~a=01100010; a^b=10100100;

　　5　赋值运算符 =，及其扩展赋值运算符如+=，―=，*=，/=等。
　　 例如：
　　　i=3;
　　　i+=3; 　　　　//等效于i=i+3;

　　6　条件运算符 ? ：
　　　例如：result=(sum= =0 ? 1 : num/sum);

　　7　其它：
　　　包括分量运算符· ，下标运算符 []，实例运算符instanceof，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。例如：
　　System.out.println("hello world");
　　int array1[]=new int[4];

2．2．2 表达式

　　表达式是由操作数和运算符按一定的语法形式组成的符号序列。一个常量或一个变量名字是最简单的表达式，其值即该常量或变量的值；表达式的值还可以用作其他运算的操作数，形成更复杂的表达式。

　　1．表达式的类型

　　表达式的类型由运算以及参与运算的操作数的类型决定，可以是简单类型，也可以是复合类型：
　　布尔型表达式： x&&y||z;
　　整型表达式： num1+num2;

　　2．运算符的优先次序

　　 表达式的运算按照运算符的优先顺序从高到低进行,同级运算符从左到右进行：

优先次序	运算符
1	. [] ()
2	++ -- ! ~ instanceof
3	new (type)
4	* / %
5	+ -
6	>> >>> <<
7	> < >= <=
8	= = !=
9	&
10	^
11	|
12	&&
13	||
14	?:
15	= += -= *= /= %= ^=
16	&= |= <<= >>= >>>=

　 例如，下述条件语句分四步完成：
　　Result=sum==0?1:num/sum;
　　第1步：result=sum==0?1:(num/sum)
　　第2步：result=(sum==0)?1:(num/sum)
　　第3步：result=((sum==0)?1:(num/sum))
　　第4步：result=

2．3控制语句

　　Java程序通过控制语句来执行程序流，完成一定的任务。程序流是由若干个语句组成的，语句可以是单一的一条语句，如c=a+b,也可以是用大括号{}括起来的一个复合语句。Java中的控制语句有以下几类：
　　◇ 分支语句：if-else, switch
　　◇ 循环语句：while, do-while, for
　　◇ 与程序转移有关的跳转语句：break, continue, return
　　◇ 例外处理语句：try-catch-finally, throw
　　◇ 注释语句：//，/* */， /** */

2．3．1 分支语句

　　分支语句提供了一种控制机制，使得程序的执行可以跳过某些语句不执行，而转去执行特定的语句。

　　1．条件语句 if-else

　　　if(boolean-expression)
　　　　statement1;
　　　[else statement2;]

　　2．多分支语句 switch

　　　switch (expression){
　　　　case value1 : statement1;
　　　break;
　　　　case value2 : statement2;
　　　break;
　　　…………
　　　　case valueN : statemendN;
　　　break;
　　　　[default : defaultStatement; ]
　　　}

　　◇ 表达式expression的返回值类型必须是这几种类型之一：int,byte,char,short。
　　◇ case子句中的值valueN必须是常量，而且所有case子句中的值应是不同的。
　　◇ default子句是可选的。
　　◇break语句用来在执行完一个case分支后，使程序跳出switch语句，即终止switch语句的执行（在一些特殊情况下，多个不同的case值要执行一组相同的操作，这时可以不用break）。

2．3．2 循环语句

　　循环语句的作用是反复执行一段代码，直到满足终止循环的条件为止。Java语言中提供的循环语句有：
　　　◇ while语句
　　　◇ do-while语句
　　　◇ for语句

  1．while语句

　　[initialization]
　　while (termination){
　　　　body;
　　[iteration;]
　　}

　2．do-while语句

　　[initialization]
　　do {
　　　　body;
　　[iteration;]
　　} while (termination);

　3．for语句

　　for (initialization; termination; iteration){
　　　　body;
　　}

　　◇ for语句执行时，首先执行初始化操作，然后判断终止条件是否满足，如果满足，则执行循环体中的语句，最后执行迭代部分。完成一次循环后，重新判断终止条件。
　　◇ 初始化、终止以及迭代部分都可以为空语句(但分号不能省)，三者均为空的时候，相当于一个无限循环。
　　◇ 在初始化部分和迭代部分可以使用逗号语句，来进行多个操作。逗号语句是用逗号分隔的语句序列。
　　　for( i=0, j=10; i<j; i++, j--){
　　　　……
　　　}

 

2．3．3 跳转语句

　　◇ break语句
　　◇ continue语句
　　◇ 返回语句return

  1．break语句

　　◇ 在switch语中，break语句用来终止switch语句的执行。使程序从switch语句后的第一个语句开始执行。
　　◇ 在Java中，可以为每个代码块加一个括号，一个代码块通常是用大括号{}括起来的一段代码。加标号的格式如下：
　　BlockLabel: { codeBlock }
　　break语句的第二种使用情况就是跳出它所指定的块，并从紧跟该块的第一条语句处执行。例如：
　　break BlockLabel；
　　break语句
　　a:{…… //标记代码块a
　　b:{…… //标记代码块b
　　c:{…… //标记代码块c
　　break b;
　　　…… //此处的语句块不被执行
　　}
　　　…… /此处的语句块不被执行
　　}
　　　…… //从此处开始执行
　　}

　2．continue语句

　　continue语句用来结束本次循环，跳过循环体中下面尚未执行的语句，接着进行终止条件的判断，以决定是否继续循环。对于for语句，在进行终止条件的判断前，还要先执行迭代语句。它的格式为：
　　　continue；

　　也可以用continue跳转到括号指明的外层循环中，这时的格式为
　　　continue outerLable;

　　例如：
　　　outer: for( int i=0; i<10; i++ ){ //外层循环
　　　inner: for( int j=0; j<10; j++ ){ //内层循环
　　　if( i<j ){
　　　　　……
　　　continue outer;

　　　}
　　　　　……
　　　}
　　　　　……
　　　}

　3．返回语句return
　　　
　　return语句从当前方法中退出，返回到调用该方法的语句处，并从紧跟该语句的下一条语句继续程序的执行。返回语句有两种格式：
　　return expression ;
　　return;

　　return语句通常用在一个方法体的最后,否则会产生编译错误,除非用在if-else语句中

2．3．4 例外处理语句

　　包括try,catch,finally,throw语

 

2．4 数组

　　java语言中，数组是一种最简单的复合数据类型。数组是有序数据的集合，数组中的每个元素具有相同的数据类型，可以用一个统一的数组名和下标来唯一地确定数组中的元素。数组有一维数组和多维数组。

2．4．1 一维数组

　1． 一维数组的定义

　　type arrayName[ ]；
　　类型(type)可以为Java中任意的数据类型，包括简单类型和复合类型。
　　例如：
　　　int intArray[ ]；
　　　Date dateArray[];


　2．一维数组的初始化

　　◇ 静态初始化
　　　　int intArray[]={1,2,3,4};
　　　　String stringArray[]={"abc", "How", "you"};

　　◇ 动态初始化
　　　 1）简单类型的数组
　　　　int intArray[];
　　　　intArray = new int[5];

　　　2）复合类型的数组
　　　　String stringArray[ ];
　　　　String stringArray = new String[3];/*为数组中每个元素开辟引用
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 空间(32位) */
　　　　stringArray[0]= new String("How");//为第一个数组元素开辟空间
　　　　stringArray[1]= new String("are");//为第二个数组元素开辟空间
　　　　stringArray[2]= new String("you");// 为第三个数组元素开辟空间

　3．一维数组元素的引用

　　数组元素的引用方式为：
　　　　　arrayName[index]

　　index为数组下标，它可以为整型常数或表达式，下标从0开始。每个数组都有一个属性length指明它的长度，例如：intArray.length指明数组intArray的长度。

2．4．2 多维数组

　　Java语言中，多维数组被看作数组的数组。

　1．二维数组的定义

　　type arrayName[ ][ ]；
　　type [ ][ ]arrayName;

　2．二维数组的初始化

　　◇ 静态初始化
　　int intArray[ ][ ]={{1,2},{2,3},{3,4,5}};

　　Java语言中，由于把二维数组看作是数组的数组，数组空间不是连续分配的，所以不要求二维数组每一维的大小相同。

　　◇ 动态初始化
　　1) 直接为每一维分配空间，格式如下：
　　arrayName = new type[arrayLength1][arrayLength2];
　　int a[ ][ ] = new int[2][3]；

　　2) 从最高维开始，分别为每一维分配空间：
　　arrayName = new type[arrayLength1][ ];
　　arrayName[0] = new type[arrayLength20];
　　arrayName[1] = new type[arrayLength21];
　　…
　　arrayName[arrayLength1-1] = new type[arrayLength2n];

　　3) 例：
　　二维简单数据类型数组的动态初始化如下,
　　int a[ ][ ] = new int[2][ ]；
　　a[0] = new int[3];
　　a[1] = new int[5];

　　对二维复合数据类型的数组，必须首先为最高维分配引用空间，然后再顺次为低维分配空间。
　　而且，必须为每个数组元素单独分配空间。

　　例如：
　　String s[ ][ ] = new String[2][ ];
　　s[0]= new String[2];//为最高维分配引用空间
　　s[1]= new String[2]; //为最高维分配引用空间
　　s[0][0]= new String("Good");// 为每个数组元素单独分配空间
　　s[0][1]= new String("Luck");// 为每个数组元素单独分配空间
　　s[1][0]= new String("to");// 为每个数组元素单独分配空间
　　s[1][1]= new String("You");// 为每个数组元素单独分配空间

　3．二维数组元素的引用
　　
　　对二维数组中的每个元素，引用方式为：arrayName[index1][index2]
　　例如： num[1][0];

　4．二维数组举例：

【例2．2】两个矩阵相乘
　　public class MatrixMultiply{
　　　public static void main(String args[]){
　　　int i,j,k;
　　　int a[][]=new int [2][3]; //动态初始化一个二维数组
　　　int b[][]={{1,5,2,8},{5,9,10,-3},{2,7,-5,-18}};//静态初始化
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一个二维数组
　　　int c[][]=new int[2][4]; //动态初始化一个二维数组
　　　for (i=0;i<2;i++)
　　　　　for (j=0; j<3 ;j++)
　　　　　　a[i][j]=(i+1)*(j+2);
　　　for (i=0;i<2;i++){
　　　　　for (j=0;j<4;j++){
　　　　　　c[i][j]=0;
　　　for(k=0;k<3;k++)
　　　　　c[i][j]+=a[i][k]*b[k][j];
　　　　　　}
　　　　　}
　　　System.out.println("*******Matrix C********");//打印Matrix C标记
　　　for(i=0;i<2;i++){
　　　　　for (j=0;j<4;j++)
　　　　　　System.out.println(c[i][j]+" ");
　　　　　System.out.println();
　　　　　　}
　　　　　}
　　　}

2．5 字符串的处理

2．5．1 字符串的表示

　　Java语言中，把字符串作为对象来处理，类String和StringBuffer都可以用来表示一个字符串。(类名都是大写字母打头)

　1．字符串常量

　　字符串常量是用双引号括住的一串字符。
　　　　"Hello World!"

　2．String表示字符串常量

　　用String表示字符串：
　　String( char chars[ ] );
　　String( char chars[ ], int startIndex, int numChars );
　　String( byte ascii[ ], int hiByte );
　　String( byte ascii[ ], int hiByte, int startIndex, int numChars );
　　String使用示例：
　　String s=new String() ; 生成一个空串

　　下面用不同方法生成字符串"abc"：
　　char chars1[]={'a','b','c'};
　　char chars2[]={'a','b','c','d','e'};
　　String s1=new String(chars1);
　　String s2=new String(chars2,0,3);
　　byte ascii1[]={97,98,99};
　　byte ascii2[]={97,98,99,100,101};
　　String s3=new String(ascii1,0);
　　String s4=new String(ascii2,0,0,3);

　3．用StringBuffer表示字符串

　　StringBuffer( ); /*分配16个字符的缓冲区*/
　　StringBuffer( int len ); /*分配len个字符的缓冲区*/
　　StringBuffer( String s ); /*除了按照s的大小分配空间外,再分配16个
　　　　　　　　　　　　　　　字符的缓冲区*/

2．5．2 访问字符串

  1．类String中提供了length( )、charAt( )、indexOf( )、lastIndexOf( )、getChars( )、getBytes( )、toCharArray( )等方法。

　　◇ public int length() 此方法返回字符串的字符个数
　　◇ public char charAt(int index) 此方法返回字符串中index位置上的字符，其中index 值的 范围是0~length-1
　　◇ public int indexOf(int ch)
　　 　public lastIndexOf(in ch)
　　
　　返回字符ch在字符串中出现的第一个和最后一个的位置
　　◇ public int indexOf(String str)
　　　 public int lastIndexOf(String str)
　　返回子串str中第一个字符在字符串中出现的第一个和最后一个的位置
　　◇ public int indexOf(int ch,int fromIndex)
　　　 public lastIndexOf(in ch ,int fromIndex)
　　返回字符ch在字符串中位置fromIndex以后出现的第一个和最后一个的位置
　　◇ public int indexOf(String str,int fromIndex)
　　　 public int lastIndexOf(String str,int fromIndex)
　　返回子串str中的第一个字符在字符串中位置fromIndex后出现的第一个和最后一个的位置。
　　◇ public void getchars(int srcbegin,int end ,char buf[],int dstbegin)
　　 srcbegin 为要提取的第一个字符在源串中的位置， end为要提取的最后一个字符在源串中的位置，字符数组buf[]存放目的字符串，　　　 dstbegin 为提取的字符串在目的串中的起始位置。
　　◇public void getBytes(int srcBegin, int srcEnd,byte[] dst, int dstBegin)
　　参数及用法同上，只是串中的字符均用8位表示。

　2．类StringBuffer提供了 length( )、charAt( )、getChars( )、capacity()等方法。

　　方法capacity()用来得到字符串缓冲区的容量，它与方法length()所返回的值通常是不同的。

2．5．3 修改字符串

　　修改字符串的目的是为了得到新的字符串，类String和类StringBuffer都提供了相应的方法。有关各个方法的使用，参考java 2 API。

　1．String类提供的方法：

　　　concat( )
　　　replace( )
　　　substring( )
　　　toLowerCase( )
　　　toUpperCase( )

　　◇ public String contat(String str);
　　用来将当前字符串对象与给定字符串str连接起来。
　　◇ public String replace(char oldChar,char newChar);
　　用来把串中出现的所有特定字符替换成指定字符以生成新串。
　　◇ public String substring(int beginIndex)；
　　public String substring(int beginIndex,int endIndex);
　　用来得到字符串中指定范围内的子串。
　　◇ public String toLowerCase();
　　把串中所有的字符变成小写。
　　◇ public String toUpperCase();
　　把串中所有的字符变成大写。

　2．StringBuffer类提供的方法：

　　append( )
　　insert( )
　　setCharAt( )

　　如果操作后的字符超出已分配的缓冲区,则系统会自动为它分配额外的空间。
　　◇ public synchronized StringBuffer append(String str);
　　用来在已有字符串末尾添加一个字符串str。
　　◇ public synchronized StringBuffer insert(int offset, String str);
　　用来在字符串的索引offset位置处插入字符串str。
　　◇ public synchronized void setCharAt(int index,char ch);
　　用来设置指定索引index位置的字符值。

　　注意：String中对字符串的操作不是对源操作串对象本身进行的，而是对新生成的一个源操作串对象的拷贝进行的，其操作的结果不影响源串。

　　相反，StringBuffer中对字符串的连接操作是对源串本身进行的，操作之后源串的值发生了变化，变成连接后的串。

2．5．4 其它操作

  1．字符串的比较

　　String中提供的方法：
　　equals( )和equalsIgnoreCase( )
　　它们与运算符'= ='实现的比较是不同的。运算符'= ='比较两个对象是否引用同一个实例，而equals( )和equalsIgnoreCase( )则比较　　两个字符串中对应的每个字符值是否相同。

　2．字符串的转化

　　java.lang.Object中提供了方法toString( )把对象转化为字符串。

　3．字符串"+"操作

　　运算符'+'可用来实现字符串的连接：
　　String s = "He is "+age+" years old.";
　　其他类型的数据与字符串进行"+"运算时，将自动转换成字符串。具体过程如下：
　　String s=new StringBuffer("he is").append(age).append("years old").toString();

　　注意：除了对运算符"+"进行了重载外，java不支持其它运算符的重载。

【本讲小结】

　　java中的数据类型有简单数据类型和复合数据类型两种，其中简单数据类型包括整数类型、浮点类型、字符类型和布尔类型；复合数据类型包含类、接口和数组。表达式是由运算符和操作数组成的符号序列，对一个表达式进行运算时，要按运算符的优先顺序从高向低进行，同级的运算符则按从左到右的方向进行。条件语句、循环语句和跳转语句是java中常用的控制语句。

　　数组是最简单的复合数据类型，数组是有序数据的集合，数组中的每个元素具有相同的数据类型，可以用一个统一的数组名和下标来唯一地确定数组中的元素。Java中，对数组定义时并不为数组元素分配内存，只有初始化后，才为数组中的每一个元素分配空间。已定义的数组必须经过初始化后，才可以引用。数组的初始化分为静态初始化和动态初始化两种，其中对复合数据类型数组动态初始化时，必须经过两步空间分配：首先，为数组开辟每个元素的引用空间；然后，再为每个数组元素开辟空间。Java中把字符串当作对象来处理， java.lang.String类提供了一系列操作字符串的方法，使得字符串的生成、访问和修改等操作容易和规范。

 

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• 2008-08-05 23:04
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