Java的基本程序设计（1）

【本文概述】本文主要讲解 Java 中的数据类型，并简要介绍了运算符和输入语句以及文件中的输入输出操作。

1.1 数据类型

Java 是一种强类型语言，也就是说必须为每一个变量声明一种类型。在 Java 中共有 8 种基本类型，其中有 4 种整型、2 种浮点类型、1 种字符类型 char 和 1 种用于表示真值的 boolean 类型。另外还有三种引用数据类型，分别是类、接口、数组。在这一节中我们着重讲解基本数据类型。

Java 中确实有用于表示任意精度的“大数”，但它并不是一种基本类型，而是一个 Java 对象。

java数据类型分类

1.1.1 整型

Java 的整数类型就是用于存放整数值的，比如 12、30等等。Java 中提供了 4 种整型，分别是 byte (1 字节)、short (2 字节)、int (4 字节) 和 long (8 字节)。最常用的是 int。

长整型数值后面有一个后缀 L 或 l。十六进制数值有一个前缀 0x 或 0X。八进制有一个前缀 0，例如：010 对应十进制中的 8。而前缀加上 0B 或 0b 就可以写二进制数。

1.1.2 浮点类型

Java 的浮点类型可以表示一个小数，比如 123.4、3.78567等等。Java 中浮点数有两种，分别是单精度 float (4 字节) 和双精度 double (8 字节)。

对于浮点数，我们有几点说明：首先，由于浮点数在计算机中存储方式的原因，尾数可能丢失，造成精度损失，也就是说小数都是近似值；其次，Java 中有三个常数 Double.POSITIVE_INFINITY 、Double.NEGATIVE_INFINITY 和 Double.NaN，分别表示正无穷、负无穷和不是一个数字。

如果像判断一个变量存储的是否是一个数字，不能用if (x == Double.NaN)，而是应该要用if (Double.isNaN(x))。

1.1.3 字符类型

字符类型可以表示单个字符，字符类型是 char，最多是两个字符，因为还需要用来表示汉字。多个字符我们用字符串 String (后面会讲解) 表示。

单个字符用单引号括起来，字符串用双引号括起来。

1.1.4 布尔类型

布尔类型又叫 boolean 类型，只允许取值 true 和 false，无 null。boolean 类型占 1 个字节，适用于逻辑运算。

1.1.5 基本数据类型转换

基本数据类型的转换分为自动类型转换和强制类型转换。我们首先来看自动数据类型转换。当 Java 程序进行赋值或者运算时，精度小的类型自动转换为精度大的数据类型，这就是自动类型转换。

java数据类型自动转换

有多种类型的数据混合运算时，系统自动将所有数据转换成容量最大的那种数据类型，然后再进行计算。当我们把精度大的数据类型赋值给精度小的数据类型时，就会报错，反之就会进行自动类型转换。最终表达式结果的类型自动提升为操作数中最大的类型。

为了能够将精度大的数据类型转换为精度小的数据类型，使用时要加上强制转换符，但这会导致精度降低或溢出，因此需要格外注意。

java数据类型转换示例

1.1.6 基本数据类型和 String 类型的转换

在程序开发中，我们经常需要将基本数据类型转换成 String 类型。或者将 String 类型转换基本数据类型。

  • 基本类型转 String 类型：将基本类型的值 + “” 即可。
基本数据类型转string
  • String 转基本数据类型：通过基本类型的包装类调用相应的方法即可。
string转base

1.2 运算符

运算符是一种特殊的符号，用以表示数据的运算、赋值和比较等。

cal
cal1

1.3 键盘输入语句

在编程中，需要接收用户输入的数据，就可以使用键盘输入语句来获取。在 Java 中，首先需要导入输入类所在包，java.util.Scanner；接着需要创建该类对象（声明变量）；最终调用其中的方法，实现输入即可。

输入

1.4 文件输入与输出

之前学会了键盘的基本输入输出，在计算机中，文件从来都是一个绕不过的话题，下面我们来学习一下如果读取一个文件。

要读取一个文件，需要构造一个Scanner对象：

1
Scanner in = new Scanner(Path.of("myfile.txt"), StandardCharsets.UTF_8);

如果文件名中包含反斜杠符号，要额外加一个反斜杠转义。

注意：这是制定了UTF_8编码，读取文本文件时尽量主动写明字符编码，否则会使用Java程序的默认编码，这可能导致在不同机器上运行这个程序出现不同的表现。

接着就可以和键盘输入类似地读取文件中的内容。

要想写入文件，我们需要构造一个PrintWriter对象。在构造器中，需要提供文件名和字符编码：

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PrintWriter out = new PrintWriter("myfile.txt", StandardCharsets.UTF_8);

如果文件不存在，会自动创建该文件，接着就可以像输出到控制台一样使用输出命令了。