# day02 【数据类型转换、运算符、方法入门】 ### 今日内容 - 数据类型转换 - 算数运算符 - 比较运算符 - 逻辑运算符 - 三元运算符 - 简单方法定义和调用 ### 教学目标 - [ ] 理解数据类型的强制转换 - [ ] 理解数据类型的自动转换 - [ ] 了解ASCII编码表 - [ ] 理解int类型和char类型的运算原理 - [ ] 理解运算符++ --的运算方式 - [ ] 理解+符号在字符串中的作用 - [ ] 理解比较运算符 - [ ] 理解逻辑运算符 - [ ] 掌握三元运算符的格式和计算结果 - [ ] 了解方法的概念 - [ ] 掌握无返回值无参数方法的定义格式 - [ ] 了解方法定义的注意事项 ## 第一章 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？ ```java 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` 。 ```java 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); } ``` #### 转换原理图解 `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。 ![](img/类型自动提升.jpg) 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。 ```java 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` 。 ```java byte、short、char-->int-->long-->float-->double ``` ### 1.2 强制转换 将`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。 ```java int i = 1.5; // 错误 ``` `double` 类型内存8个字节，`int` 类型内存4个字节。`1.5` 是`double` 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：** ```java 数据类型 变量名 = （数据类型）被转数据值； ``` 将`1.5` 赋值到`int` 类型，代码修改为： ```java // 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。 ```java 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 } ``` #### 转换原理图解 ![](img/类型强制转换.jpg) #### 强烈注意 - 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。 ```java // 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 ASCII编码表 ```java 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。 ## 第二章 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。 ```java 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++`和`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++`和`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。 ```java 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。 ```java 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 ```java 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。 ```java 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，如果小于结果是true。 | | `>=` | 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true。 | | `！=` | 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` 。 ```java 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` ```java 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： ```java 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。 ```java 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 } ``` ## 第三章 方法入门 ### 3.1 概述 我们在学习运算符的时候，都为每个运算符单独的创建一个新的类和main方法，我们会发现这样编写代码非常的繁琐，而且重复的代码过多。能否避免这些重复的代码呢，就需要使用方法来实现。 - **方法：**就是将一个**功能**抽取出来，把代码单独定义在一个大括号内，形成一个单独的功能。 当我们需要这个功能的时候，就可以去调用。这样即实现了代码的复用性，也解决了代码冗余的现象。 ### 3.2 方法的定义 * 定义格式： ```java 修饰符 返回值类型 方法名 （参数列表）｛ 代码... return ; ｝ ``` - 定义格式解释： - 修饰符： 目前固定写法 `public static` 。 - 返回值类型： 目前固定写法 `void` ，其他返回值类型在后面的课程讲解。 - 方法名：为我们定义的方法起名，满足标识符的规范，用来调用方法。 - 参数列表： 目前无参数， 带有参数的方法在后面的课程讲解。 - return：方法结束。因为返回值类型是void，方法大括号内的return可以不写。 - 举例： ```java public static void methodName() { System.out.println("这是一个方法"); } ``` ### 3.3 方法的调用 方法在定义完毕后，方法不会自己运行，必须被调用才能执行，我们可以在主方法main中来调用我们自己定义好的方法。在主方法中，直接写要调用的方法名字就可以调用了。 ```java public static void main(String[] args) { //调用定义的方法method method(); } //定义方法，被main方法调用 public static void method() { System.out.println("自己定义的方法，需要被main调用运行"); } ``` ### 3.4 调用练习 将三元运算符代码抽取到自定义的方法中，并调用。 ```java public static void main(String[] args) { //调用定义的方法operator operator(); } //定义方法，方法中定义三元运算符 public static void operator() { int i = 0; i = (1==2 ? 100:200); System.out.println(i); int j = 0 ; j = (3<=4 ? 500:600); System.out.println(j); } ``` ### 3.5 注意事项 - 方法定义注意事项： - 方法必须定义在一类中方法外 - 方法不能定义在另一个方法的里面 ```java public class Demo { public static void main(String[] args){ } //正确写法，类中，main方法外面可以定义方法 public static void method(){} } ``` ```java public class Demo { public static void main(String[] args){ //错误写法，一个方法不能定义在另一方法内部 public static void method(){} } } ``` ## 第四章 扩展知识点 ### 4.1 +=符号的扩展 下面的程序有问题吗？ ```java public static void main(String[] args){ short s = 1; s+=1; System.out.println(s); } ``` 分析： `s += 1` 逻辑上看作是`s = s + 1` 计算结果被提升为int类型，再向short类型赋值时发生错误，因为不能将取值范围大的类型赋值到取值范围小的类型。但是，`s=s+1进行两次运算`，`+=` 是一个运算符，只运算一次，并带有强制转换的特点，也就是说`s += 1` 就是`s = (short)(s + 1)`，因此程序没有问题编译通过，运行结果是2. ### 4.2 常量和变量的运算 下面的程序有问题吗？ ```java public static void main(String[] args){ byte b1=1; byte b2=2; byte b3=1 + 2; byte b4=b1 + b2; System.out.println(b3); System.out.println(b4); } ``` 分析：`b3 = 1 + 2` ，`1 `和 `2 ` 是常量，为固定不变的数据，在编译的时候（编译器javac），已经确定了`1+2` 的结果并没有超过byte类型的取值范围，可以赋值给变量`b3` ，因此`b3=1 + 2`是正确的。 反之，`b4 = b2 + b3`，`b2` 和 `b3` 是变量，变量的值是可能变化的，在编译的时候，编译器javac不确定b2+b3的结果是什么，因此会将结果以int类型进行处理，所以int类型不能赋值给byte类型，因此编译失败。