Java--数据类型加运算符

Java–数据类型加运算符

• • 数据类型
  • 类型转换的要点
  • • 隐式类型提升（Type Promotion）
    • 显式类型转换（Type Casting）
    • 数据丢失和类型安全（Data Loss and Type Safety）
    • 编译器错误（Compiler Errors）
  • 位运算和逻辑运算
  • • 逻辑运算符
    • 位运算符
  • 最后两个注意点

​ Java 源代码文件，通常以 .java 扩展名结尾，包含了用 Java 编程语言编写的类定义和方法实现。为了将这些源代码转换成 JVM 可以理解和执行的格式，需要使用 Java 编译器（ javac ）进行编译。编译完成后，生成的 .class 文件包含了 JVM 可以理解的字节码。这些字节码文件可以在任何安装了 JVM 的系统上执行，这是 Java 语言“一次编写，到处运行”（Write Once, Run Anywhere，WORA）特性的基础。

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编译 javac

运行java

.java

.class 字节码文件

JVM

数据类型

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数据类型

基本数据类型

引用数据类型

整数

浮点类型

字符类型

布尔类型

数组 类 接口 字符串……

包装类只是针对基本的数据类型 对应的类类型

类型转换的要点

​ 在 Java 编程语言中，当进行算术运算时，较小的数据类型（如short和byte）会被隐式提升（upcast）到较大的数据类型（如int）以避免数据丢失。这种隐式类型转换被称为类型提升（type promotion）。然而，在将计算结果赋值回较小的数据类型变量时，需要进行显式类型转换（explicit type casting），以确保数据类型的兼容性和防止潜在的数据丢失。

隐式类型提升（Type Promotion）

在 Java 中，当不同类型的操作数参与算术运算时，较小的数据类型会自动转换为较大的数据类型。例如，当byte或short类型的变量与int类型的变量进行运算时，byte或short类型的变量会被提升为int类型。这种提升是自动的，不需要程序员显式进行类型转换。

显式类型转换（Type Casting）

在将运算结果赋值回较小的数据类型变量时，必须进行显式类型转换。这是因为，如果没有显式转换，较大的数据类型（如int）可能包含较小的数据类型（如byte或short）无法表示的值。直接赋值会导致编译器报错，因为这种操作可能会导致数据丢失。

例如，如果一个int类型的变量存储的值超出了byte类型变量的表示范围，直接赋值将导致编译错误。为了解决这个问题，可以使用显式类型转换，如下所示：

byte b = 10;
int i = 200;
i = i + b; // 自动类型提升：b 被提升为 int 类型
b = (byte) i; // 显式类型转换：将 i 转换为 byte 类型

在这个例子中，b和i相加时，b被隐式提升为int类型。但是，当尝试将结果赋值回b时，必须显式地将i转换为byte类型，以确保结果在byte类型的范围内。

数据丢失和类型安全（Data Loss and Type Safety）

在进行显式类型转换时，必须小心处理可能的数据丢失。如果转换后的值超出了目标类型的表示范围，可能会导致数据丢失或不可预测的行为。因此，程序员有责任确保类型转换是安全的，并且不会导致数据丢失。

编译器错误（Compiler Errors）

如果不进行适当的类型转换，编译器会报错，因为 Java 是一种静态类型语言（statically-typed language），它要求在编译时就确定所有变量和表达式的类型。这种类型检查机制有助于在编译时捕获潜在的错误，从而提高程序的可靠性和稳定性。

位运算和逻辑运算

在Java中，位运算和逻辑运算是两种不同的运算类型，它们在底层对数据进行操作。以下是Java中支持的位运算符和逻辑运算符，以及如何使用它们的方法：

逻辑运算符

逻辑运算符用于执行逻辑比较，并返回布尔值（true或false）。

• &&（逻辑与）：当且仅当两个操作数都为true时，结果才为true。

• ||（逻辑或）：如果两个操作数中至少有一个为true，则结果为true。

• !（逻辑非）：反转操作数的布尔值。

示例方法：

public class LogicalOperations {

public static boolean andOperation(boolean a, boolean b) {
return a && b;
}

public static boolean orOperation(boolean a, boolean b) {
return a || b;
}

public static boolean notOperation(boolean a) {
return !a;
}

public static void main(String[] args) {
System.out.println(andOperation(true, false)); // 输出 false
System.out.println(orOperation(true, false)); // 输出 true
System.out.println(notOperation(true)); // 输出 false
}
}

位运算符

位运算符对整数的二进制位进行操作。 （黄色为简易口诀）

• &（位与）：对两个操作数的每一位执行逻辑与操作。 有0则0，同1为1

• |（位或）：对两个操作数的每一位执行逻辑或操作。 有1则1，同0为0

• ^（位异或）：对两个操作数的每一位执行逻辑异或操作。 相同为0，不同为1

• ~（位非）：反转操作数的所有位。

• <<（左移）：将操作数的位向左移动指定的位数。

• >>（右移）：将操作数的位向右移动指定的位数。

• >>>（无符号右移）：将操作数的位向右移动指定的位数，左边用0填充。

示例方法：

public class BitwiseOperations {

public static int bitwiseAnd(int a, int b) {
return a & b;
}

public static int bitwiseOr(int a, int b) {
return a | b;
}

public static int bitwiseXor(int a, int b) {
return a ^ b;
}

public static int bitwiseNot(int a) {
return ~a;
}

public static int leftShift(int a, int shift) {
return a << shift;
}

public static int rightShift(int a, int shift) {
return a >> shift;
}

public static int unsignedRightShift(int a, int shift) {
return a >>> shift;
}

public static void main(String[] args) {
System.out.println(bitwiseAnd(10, 7)); // 输出 2
System.out.println(bitwiseOr(10, 7)); // 输出 15
System.out.println(bitwiseXor(10, 7)); // 输出 13
System.out.println(bitwiseNot(10)); // 输出 -11
System.out.println(leftShift(10, 2)); // 输出 40
System.out.println(rightShift(10, 2)); // 输出 2
System.out.println(unsignedRightShift(–10, 2)); // 输出 1073741822
}
}

在这些示例方法中，我们定义了各种位运算和逻辑运算，并在main方法中提供了测试用例。您可以根据需要调用这些方法来执行相应的运算。请注意，位运算符只能用于整数类型（byte、short、int、long），而逻辑运算符只能用于布尔类型（boolean）。

没有 <<< (无符号符号左移[不存在]) 因为有无符号都是用右边用0来补充，<<<会增加复杂度，带来不必要的麻烦，故不存在。

最后两个注意点

最后要注意的两个点是三目运算符和String字符的拼接：

1.三目运算符所产生的值需要接收，否则编译器会报错

2.String拼接的时候的顺序是从左到右，

32+12 +"HelloWorld" //结果是"44HelloWorld"

"HelloWorld"＋32+12 //结果是"HelloWorld44"