Java程序设计基础 课件 第2章 Java语言基础

第二章Java语言基础2.1Java标识符与关键字2.2Java数据类型2.3Java运算符2.4Java数据类型转换2.5Java的标准输入/输出语句本章小结

2.1Java标识符与关键字2.1.1Java标识符标识符即在程序中给类、函数、变量等取的名字，它是能被编译器识别而在程序中不会冲突的名字。标识符的定义需要遵守以下规则：(1)标识符是由字母、“_”、“$”和数字组成的。(2)标识符以字母、“_”、“$”开头。(3)标识符不能与关键字同名。(4)标识符区分大小写，如student和Student是不同的标识符。

2.1.2Java关键字

关键字即Java语言本身提供的一种特殊的标识符，又称Java保留字，是被Java已经使用了的名字，在编程时不能使用这些名字。

Java语言的关键字有50个，如表2-1所示。

2.2Java数据类型

Java基本数据类型源于C语言，与C语言有相同之处，同时也有很多差别。Java共有八种基本数据类型，如表2-2所示。

2.2.1整数类型

★与C语言的比较：

(1) Java的整数类型有四种，即byte、short、int、long，各类型在内存中分别占1、2、4、8个字节；C语言只有short、int和long三种。

(2) Java的各种整数类型均可保存正整数、负整数和0。不同于C语言有unsigned的无符号的整数类型，Java的整数都是有正、负数的，在Java中不能写成“unsignedinta=5;”的形式。

程序结果：

2.2.2字符类型

★与C语言的比较：

(1) C语言的char类型，占1字节，采用ASCII编码方式，存放的字符个数为256个，不能存放中文字符；而Java的char类型，占2字节，采用的是Unicode编码，兼容ASCII码，并可以保存中文字符集。

(2) C语言的一个转义字符如'\xhh'，其单引号中以“\x”开头，后面接1～2位的十六进制数，而在Java中则不可用C语言的这种形式“charc='\x61';”，应改成“charc5='\u0061';”的形式，以“\u”开头，后面接1～4位的十六进制数。

程序结果：

Java中的转义字符基本和C语言的相同，如表2-3所示。

2.2.3小数类型

小数类型(浮点类型)分为float单精度和double双精度两种。float类型保留8位有效数字的小数，在内存中分配4个字节；double类型保留16位有效数字的小数，在内存中分配8个字节。Java和C语言一样都是近似地表示小数，精度越高越接近小数字面值，所以一般对于小数处理大多使用double类型。

程序结果：

2.2.4布尔类型

★与C语言的比较：

(1) C语言中没有布尔类型变量，使用0和非0来代表逻辑假和逻辑真，所以任何合法的表达式都可以作为条件来使用。比如if(a+b)是合法的：如果a+b的值等于0，则条件为假，如果a+b的值为非0，则条件为真。

(2) Java可以定义布尔变量来保存true、false，即“booleanb=true；”，并且不允许使用数字来代表逻辑真或逻辑假，如if(a+b)就是非法的，必须写成if(a+b!=0)，作为if的条件只能是boolean变量、条件表达式或逻辑表达式。

2.2.5引用变量

Java的变量主要分为两类：基本数据类型变量和引用变量。基本数据类型在上面几节已经做了说明，Java定义的变量除了基本数据类型之外，其它的都可以称为引用变量，例如Java预定义类变量、数组类型变量、用户自定义类变量等等。

例如：基本数据类型变量如“inta;”“charc;”“doubled;”“booleanb;”等，引用变量如“Strings;”“int[]a;”“Students;”“Animalan;”等。

★与C语言的比较：

(1) C语言中有个很重要的概念——指针，由指针带来的各种运算和操作使得C语言的程序灵活，效率高，但同时也会让程序变得复杂，可读性降低，容易出错。

(2) Java中没有了指针这个概念，舍弃了指针的相关运算和操作，程序变得简洁易读，安全可靠。

Java的引用变量源于C语言的指针变量，同样是保存内存地址，都是通过地址完成对内存数据的操作，但是二者之间有一定区别：

(1)变量长度：C语言的指针变量用于保存内存地址编号，长度为int的4个字节；Java引用变量也用于保存内存地址，但Java封装了地址，可以转换成字符串查看，不必考虑其长度。

(2)初始值：Java引用变量的初始值为Java的关键字null，表示该指针变量为空；C语言的指针变量是int，如不初始化指针，那它的值就是不固定的，没有初始化就进行指针操作是很危险的。

(3)计算：Java引用变量不可以进行内存地址的计算，使用更加安全可靠；C语言的指针变量是int，可以计算，如++、--以及地址变化等，使用较为灵活，但也容易出问题。

(4)内存溢出：Java引用变量的使用权限比较小，不容易产生内存溢出；C语言的指针变量是容易产生内存溢出的，所以程序员要小心使用，及时回收。

2.3Java运算符

Java的运算符来源于C语言，和C语言的运算符大体相同，略有区别。Java的运算符如表2-4所示。

★与C语言的比较：

(1)Java取消了C语言的sizeof()运算符。sizeof()用于求括号中的内容在内存中所占字节数。

(2) Java新增了一个instanceof的运算，一般形式为

对象名instanceof类名；

用以判断左边的对象是否是右边类的实例，运算返回true或false。

(3)Java的关系运算和逻辑运算的结果为boolean，即逻辑真或逻辑假，而C语言的关系运算或逻辑运算得到的结果是用整数1和0代表真和假。

2.4Java数据类型转换

2.4.1自动类型转换Java中的自动类型转换与C语言中的类似，系统支持某个基本数据类型直接赋值给另外一种数据类型，即称为自动类型转换。Java的自动类型转换按照图2-1所示，当有两种不同数据类型运算时，左边的数据类型将会自动向右边的数据类型转换，然后进行运算。

图2-1基本数据类型自动转换

程序结果：

2.4.2强制类型转换

可以使用强制类型转换运算符即(类型名)来强制进行类型转换，以便进行同类型数据运算，但是要注意Java对类型要求较为严格，进行强制类型转换时一定要考虑是否可以转换，一旦转换失败就会导致程序异常终止。

程序结果：

程序分析：

(1)在语句“inta1=349;”中，a1是int类型，在内存中占4个字节32bit，二进制表示形式为101011101，左边补0补足32bit；将a1强制类型转换为byte类型赋值给b1，b1在内存中只占1个字节8bit，所以a1左边的24bit被丢掉了，剩下后面8个bit(01011101)，转换为十进制为93，如图2-2所示。

(2)在语句“inta2=477;”中，二进制形式为(111011101)2，进行强制类型转换(byteb2=(byte)a2;)，取低位的8bit赋值给b2，即(11011101)2，最高位为1，所以b2为负数，按照补码的规则，11011101减1取反得到00100011→-35，如图2-2所示。

(3) a3是小数97.153，(int)a3强制转换为整数则丢掉小数部分得到97；(char)a3强制转换为char类型，先丢掉小数部分得到int的97，再强制转换为char，得到字符'a'。

图2-2基本数据类型强制转换

2.5Java的标准输入/输出语句

2.5.1Java标准输出语句Java标准输出指的是将程序中的数据输出到显示器。在JCreatorIDE中进行操作指的是将数据输出到JCreator软件的控制台(console)，该输出操作使用函数System.out.println()来完成。

程序结果：

程序结果：

2.5.2Java标准输入语句

Java标准输入指的是从键盘将数据输入到程序中。Java中用System.out来表示标准输出设备，如显示器；用System.in来表示标准输入设备，如键盘。可以使用Scanner类完成输入操作，使用该类对象联合System.in能够较为方便地完成从键盘输入数据到程序中。

首先，我们要创建一个Scanner的对象sc：

Scannersc=newScanner(System.in);

之后，可以通过sc的相关函数完成从键盘输入各类数据的操作，Scanner类的常用方法如表2-5所示。使用这些方法从键盘输入数据的时候，要注意数据类型与方法的匹配，类型要一致，否则会有异常发生。

程序结果：

★与C语言的比较：

(1) C语言的基本程序组织单位是函数，将不同函数分类放在各个头文件中，如数学函数math.h、字符串处理函数string.h、常用函数stdio.h等，然后使用包含语句，如#include<string.h>包含了string.h头文件，之后的程序就可以使用该文件里的字符串处理函数。

(2) Java基本的程序组织单位是类，在一个类中有多个成员函数，将多个类文件分类放在不同的包(文件夹)中，通过导包语句“importjava.util.Scanner;”或者“importjava.util.*;”就可以使用包中的类和类里的成员函数。

程序结果：

本章小结1．Java语言定义的变量，其类型分为两类：基本数据类型和引用数据类型。2．Java的基本数据类型主要有八种，即byte、short、int、long、char、boolean、float和double，要注意与C语言的比较：(1) Java的整数都能保存正、负数，没有无符号整数类型。(2) Java新增了boolean类型，对于逻辑类型数据的处理更加严谨。(3) Java的char类型数据占2个字节，使用的是Unicode编码。

3．Java的引用数据类型变量，保存的是内存地址，类似于C语言中的指针变量，但是有一定的区别。

4．Java的运算符与C语言的有很多相同的地方，也有不同之处，例如取消了C语言的sizeof()，新增了instanceof()等。

5．Java对于类型的控制更加