Java语言基础

孙燮华编著《Java软件编程实例教程》清华大学出版社第2章Java语言基础本章主要学习Java语言的基本语法，包括标识符，数据类型、表达式、语句和数组等。

2.1标识符与关键词2.1.1 标识符1．标识符的定义规则在Java中，对变量、类、接口和方法等进行命名所使用的字符串称为标识符。

一个合法的标识符要满足以下的规则：◆以英文大小写字母、下划线“_”、或“$”开始的一个字符序列。

◆数字不能作为标识符的第1个字符。

◆标识符不能是Java的关键词。

◆标识符大小写敏感且长度没有限制。

例如，下面的字符串都是合法的标识符：USERNAME, _sys_VAR, $change, thisOne, 学生, a教授但下面的标识符是非法的：3student, %name, -num, !_not, *ptr, @email2．标识符风格约定为了使命名更为规范，Java对标识符还有如下一些约定。

◆对于变量名和方法名，不能用下划线“_”、和“$”作为标识符的第1个字符。

因为这两个字符对于Java内部类具有特殊意义。

◆类名、接口名、变量名和方法名采用大小写混合形式，每个英文单词的首字母用大写，其余用小写, 无空格连接。

例如，HelloWorldFromJava。

但变量名和方法名的首字母用小写，如firstVariableName。

类名和接口名的首字母用大写，如类名HelloWorld。

◆常量名完全用大写，且用下划线“_”作为标识符中每个单词的分隔符，例如，MAX_SIZE。

◆方法名应使用动词，类名和接口名使用名词。

◆变量名应有一定的意义，尽量不使用单个字符作为变量名。

但临时性的变量，如循环控制变量可以用i, j, k等。

2.1.2 关键词关键词是Java的保留字。

Java编译器在词法扫描时需要区分关键词和一般的标识符。

因此，用户自定义的标识符不能与这些关键词重名，否则会出现编译错误。

另外，true, false和null虽然不是关键词，但也被保留，同样不能用来定义标识符。

表2-1列出了Java的关键词。

2.2 Java的数据类型Java的数据类型共分为两大类，一类是基本数据类型，另一类是复合数据类型。

基本数据类型共有8种，分为4个小类。

它们分别是逻辑型、字符型、整型和浮点型。

复合数据类型包括数组、类和接口等。

2.2.1基本数据类型1．布尔类型——booleanboolean的逻辑值有两个状态：true和false，全用小写。

在Java中，这样的值用boolean(布尔)类型表示。

布尔类型有时也称作逻辑类型。

值得注意的是，在其它语言中，比如，在C语言中可以用1或者正整数代表true,用0代表false。

但在Java中，这是不允许的。

Java的布尔值只能用true或false。

2．字符类型——char单个字符用char类型表示。

char类型的常量值必须用一对单引号(‘’)括起来。

例如，‘a’表示字符a‘\t’表示tab键‘\u????’表示一个具体的Unicode字符，????表示4位十六进制数字3．整型——byte，short, int和longJava语言提供4种整型量，分别是byte，short，int和long。

这4种类型之间的区别在于表示相应整型量时所用“位”的长度不相同。

Java中所有的整型量都是有符号数。

整型常量属于int型。

如果表示一个长整型常量，需要在数字后面明确地写出字母“L”。

例如，以下几个表示了长整型的常量：2L ，0.77L ，0xBABE L4．浮点型——float和double浮点型有两种：一种是单精度浮点数，用float关键字说明；另一种是双精度浮点数，用double关键字说明。

例如，以下几个为浮点数的常量：5.3 -39.27 5f 0.001327e+62.2.2 数据类型的转换整型、浮点型、字符型数据可以混合运算。

运算时，不同类型的数据先转换为同一类型，然后进行运算。

转换的一般原则是位数少的类型转换为位数多的类型，这称作自动类型转换。

转换规则列在表2-2中。

现在考虑把一种类型的值赋给另外一种类型变量的问题。

如果这两种类型是兼容的，即低优先级类型的值赋给高优先级类型的变量。

例如当一个int型值赋值给一个long型变量时，Java自动执行类型转换。

若将高优先级类型的值赋给低优先级的变量，例如，将一个long型值赋给一个int型变量，则可能造成信息的丢失。

这时，Java不能执行自动转换，编译器需要程序员通过强制类型转换方式确定这种转换。

Java通过强制类型转换将一表达式类型强制为某一指定类型，其一般形式为：(type)expression例如，int i = 3;byte b = (byte)i;上面的语句将int型变量i赋给byte型变量b之前，先将i强制转为byte型。

一般地，高级类型转为低级类型时，截断高位内容，因此会导致精度下降或数据溢出。

2.2.3变量、说明和赋值变量使用之前，要先说明。

例题2-1变量的说明和赋值举例。

//Assign.javapublic class Assign{public stic void main(String args[]){byte b = 127; //byte范围-128=-2^7 ～ 2^7-1=127short s = 32767; //short范围-32768=-2^15 ～ 2^15-1=32767int i = -2147483648; //int范围-2147483648=-2^31 ～ 2^31-1=2147483647long l = 12345678910111213L;//声明长整型变量并赋值float f = 3.1414f; //声明浮点型变量并赋值double d = 3.1415926; //声明双精度型变量并赋值boolean TrueFalse; //声明布尔类型变量char c = 'A'; //声明字符类型变量并赋值TrueFalse = 6>7; //给布尔类型变量赋值System.out.println("byte b = " + b);System.out.println("short s = " + s);System.out.println("int i = " + i);System.out.println("long l = " + l);System.out.println("float f = " + f);System.out.println("double d = " + d);System.out.println("char c = "+c);System.out.println("boolean TrueFalse = " + TrueFalse);}}2.3 表达式与语句2.3.1 运算符与表达式Java的运算符与C基本相同。

1. 概述在Java中运算符可以分为如下的类别：◆算术运算符：+，-，*，/，%，++，--◆关系运算符：>，>=，<，<=，==，!=◆逻辑运算符：&，|，!，^，&&，||◆赋值运算符：=，+=，-=，*=，/=，%=，&=，|=，＾=，<<=，>>=，>>>=2. 算术运算符和算术表达式算术表达式由操作数和算术运算符组成。

在算术表达式中，操作数只能是整型或浮点型。

Java的算术运算符有两种：二元算术运算符和一元算术运算符。

二元算术运算符涉及两个操作数，共有5种：+、-、*、/、%，如表2-3所示。

这些算术运算符适用于所有数值型数据类型。

整型、浮点型经常进行混合运算。

运算中不同类型的数据先转换为同一类型，然后进行运算。

这种转换是按照如下优先关系自动进行的：低――――――――――――――――――――――――――――＞高byte —＞short —＞char —＞int —＞long —＞float —＞ double按照这种优先级关系，在混合运算中低级数据转换为高级数据时，自动进行类型转换。

转换规则如表2-4所示。

表2-4 低级数据向高级数据的自动转换规则注意：◆即使两个操作数全是byte型或short型，表达式的结果也是int型。

◆“／”运算和“%”运算中除数为0时，会产生异常。

◆与C和C++不同，取模运算符“%”的操作数可以为浮点数，例如9.5%3=0.5。

下面给出一些混合算术运算的例子，参见表2-5所示。

表2-5 混合算术运算示例一元算术运算符涉及的操作数只有一个，共有四种：+，- ，++，-- 。

各种一元算术运算符、用法以及功能如表2-6所示。

表2-6 Java一元算术运算符下面是一元算术运算符使用的例子, 注意i++ 与++i之间的区别。

3．关系运算符与关系表达式关系运算符用来比较两个操作数，由两个操作数和关系运算符构成一个关系表达式。

关系运算符的操作结果是布尔类型的，即如果运算符对应的关系成立，则关系表达式结果为true，否则为false。

关系运算符都是二元运算符，共有6种，如表2-7所示。

例如，表达式 3 > 5 的值为false表达式 3 <= 5 的值为true表达式 3 == 5 的值为false表达式 3 != 5 的值为true4．逻辑运算符与逻辑表达式逻辑表达式由逻辑型操作数和逻辑运算符组成。

一个或多个关系表达式可以进行逻辑运算。

Java中逻辑运算符共有6种，5个二元运算符和1个一元运算符。

这些运算符及其使用方法、功能与含义如表2-8所示。

表2-8 逻辑运算符◆ &&、|| 分别称为短路与、短路或运算。

之所以用“短路”来修饰“与”和“或”运算是因为在表达式求值过程中先求出运算符左边表达式的值，对于或运算如果为true，则整个布尔逻辑表达式的结果确定为true，从而不再对运算符右边的表达式进行运算。

◆ &、| 分别称为不短路与、不短路或运算，即不管第一个操作数的值是true还是false，仍然要把第二个操作数的值求出，然后进行逻辑运算求出表达式的值。

5．位运算符对于任何一种整数类型的数值，可以直接使用位运算符对这些组成整型的二进制位进行操作。

这意味着可以利用屏蔽和置位技术来设置或获得一个数字中的单个位或几位，或者将一个位模式向右或向左移动。

由位运算符和整型操作数组成位运算表达式。

位运算符分为位逻辑运算符和移位运算符。

(1) 位逻辑运算符位逻辑运算符有3个二元运算符和1个一元运算符。