Java语言程序设计第2章 Java基本语法

第2章Java基本语法主要任务让读者对数据类型、表达式等Java基本语法内容有一个了解，这些内容是任何一门程序设计语言都必须包含的部分，可为程序设计打基础。本章主要内容1.Java语言的基本元素2.数据类型3.运算符与表达式4.数组2.1Java语言的基本元素通过下面的Java源程序，了解Java语言有哪些基本元素。例2.1一个简单的JavaApplication源程序：Welcome2.java。程序的运行结果是输出一句话“欢迎使用Java2”，如图所示。//这是一个简单的JavaApplication源程序classWelcome2{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){System.out.println(“欢迎使用Java2”);}//结束main方法定义}//结束类Welcome2定义从以上例子学到什么？（1）Welcome2是一个Application应用程序（2）源程序中有注释语句（3）程序的主体声明了一个自定义类（4）Welcome2类包含main（）方法因此，可以知道Java语言包含标识符、关键字、运算符和分隔符等元素。这些元素有着不同的语法含义和组成规则，它们互相配合，共同组成Java的语句。2.1.1标识符什么是标识符？在Java中变量以及类和方法都需要一定的名称，这种名称就叫做标识符标识符命名的基本规则：所有的标识符都必须以一个字母、下划线或美元符号“$”开头，后面的字符可以包含字母、数字、下划线和美元符号。标识符是由程序员自己定义的名称，可按上面的规则随意选取。不过，Java中有一个标识符命名约定：常量用大写字母，变量用小写字母开始，类以大写字母开始。如果一个变量名由多个单词构成，第一个单词后面的单词以大写字母开始，例如anInt。下划线虽然可以作为标识符的一员，但常用于常量名的单词分隔，因为常量名都是以大写字母单词命名的。还要注意一点，Java严格区分字母大小写，标识符中的大小写字母被认为是不同的两个字符。例如以下是四个不同的合法标识符：ad，Ad，aD，Da。2.1.3分隔符分隔符是用来区分源程序中的基本成份，可使编译器确认代码在何处分隔。分隔符有三种☆注释符☆空白符☆普通分隔符1．注释符注释是程序员为了提高程序的可读性和可理解性，在源程序的开始或中间对程序的功能、作者、使用方法等所写的注解。注释仅用于阅读源程序，系统编译程序时，忽略其中的所有注释。注释有两种类型：·//注释一行以“//”开始，最后以回车结束。一般作单行注释使用，也可放在某个语句的后面；·/*…*/一行或多行注释以“/*”开始，最后以“*/”结束，中间可写多行。2．空白符空白符包括空格、回车、换行和制表符（Tab键）等符号，用来作为程序中各种基本成份之间的分隔符。各基本成份之间可以有一个或多个空白符，其作用相同。和注释一样，系统编译程序时，只用空白符区分各种基本成份，然后忽略它。3．普通分隔符普通分隔符和空白符的作用相同，用来区分程序中的各种基本成份，但它在程序中有确定的含义，不能忽略。Java有以下普通分隔符：.句号，用于分隔包、类或分隔引用变量中的变量和方法；；分号，是Java语句结束的标志；，逗号，分隔方法的参数和变量说明等；：冒号，说明语句标号；{}大括号，用来定义复合语句、方法体、类体及数组的初始化；[]方括号，原来定义数组类型，及引用数字的元素值；（）小括号，用于在方法定义和访问中将参数表括起来，或在表达式中定义运算的先后次序。例2.2标识符、关键字和分隔符的使用。publicclassExample{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){inti,c;...}}2.2数据类型Java的数据类型可分为：☆·基本类型，包括整型、浮点型、布尔型和字符型；☆·数组类型，包括一维数组和多维数组；☆·复合类型，包括类、接口。2.2.1基本数据类型数据类型名称位长缺省值取值范围布尔型boolean1falsetrue,false字节型byte80–128～127字符型char16‘\u0000’‘\u0000’～’\uffff’短整型short160–32768～32767整型int320–2,147,483,648～2,147,483,647长整型long640–9,223,372,036,854,775,808～9,223,372,036,854,775,807浮点型float320.0+1.4E–45～+3.4028235E+38双精度型double640.0+4.9E–324～+1.7976931348623157E+3082.2.2直接量与常量直接量（literal）是指在程序中直接给出的一个符号串，作用是为变量赋值或参与表达式运算。直接量可以是一个具体的数值或字符串，也称常量。但Java中的常量另有所指，是用final说明的一个标识符，在很多教科书中往往不加区分地统称为常量。直接量或常量在程序执行过程中是不可更改的，它们与变量的区别是不占用内存。1．布尔常量布尔常量只有两个值true和false，代表了两种状态：真和假，书写时直接使用true和false这两个英文单词，不能加引号。2．整型常量整型常量是不含小数的整数值，书写时可采用十进制、十六进制和八进制形式。十进制常量以非0开头后根多个0～9之间的数字；八进制以0开头后根多个0～7之间的数字；十六进制则以0X开头后根多个0～9之间的数字或a～f之间的小写字母或A～F之间的大写字母。3．浮点型常量Java的浮点型常量有两种表示形式：☆·十进制数形式，由数字和小数点组成，且必须有小数点，如.123，0.123，123.0；☆·科学计数法形式，如123e3或123E-3，其中e或E之前必须有数，且e或E后面的指数必须为整数。4．字符常量字符常量是由一对单引号括起来的单个字符。它可以是Unicode字符集中的任意一个字符，如：’a’，’Z’。对无法通过键盘输入的字符，可用转义符表示。字符常量的另外一种表示就是直接写出字符编码，如字母A的八进制表示为’\101’，十六进制表示为’\u0041’。5．字符串常量字符串常量是用一对双引号括起来的字符序列。当字符串只包含一个字符时，不要把它和字符常量混淆，例如’A’是字符常量，而A是字符串常量。字符串常量中可包含转义字符，例如Hello\nworld!在中间加入了一个换行符，输出时，这两个单词将显示在两行上。声明常量的格式：final类型常量名[,常量名]=值;2.2.3变量变量在程序中为一个标识符，在内存中是一块空间，它提供了一个临时存放信息和数据的地方，具有记忆数据的功能。变量是可以改变的，它可以存放不同类型的数据，通常用小写字母或单词作为变量名。变量具有三个元素：名字、类型和值。1．变量的声明在Java中存储一个数据，必须将它保存到一个变量中。变量在使用前必须有定义，即有确定的类型和名称。声明变量的格式为：类型变量名[,变量名][=初值];该语句告诉编译器以给定的数据类型和变量名建立的一个变量。例2.3变量声明示例publicclassV{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){byteb=0x55;shorts=0x55ff;inti=1000000;longl=0xffffL;charc='c';floatf=0.23F;doubled=0.7E-3;booleanB=true;StringS=Thisisastring;System.out.println(字节型变量b=+b);System.out.println(短整型变量s=+s);System.out.println(整型变量i=+i);System.out.println(长整型变量l=+l);System.out.println(字符型变量c=+c);System.out.println(浮点型变量f=+f);System.out.println(双精度变量d=+d);System.out.println(布尔型变量B=+B);System.out.println(字符串类对象S=+S);}}2．变量的使用范围当你声明了一个变量后，它将被引入到一个范围当中。也就是说，该变量只能在程序的特定范围内使用，出了这个范围，变量就消失了。在类中声明的变量是称为成员变量，通常在类的开始处声明，可在整个类中使用。在方法和块中声明的变量叫局部变量，使用范围是从它声明的地方开始到它所在那个块的结束处，块是由两个大括号所定义的，看下面例子。例2.4变量的使用范围。publicclassV2{staticinti=10;publicstaticvoidmain(Stringargs[]){intk=10;System.out.println(i=+i);System.out.println(k=+k);}System.out.println(k=+k);//编译时将出错，已出k的使用范围}编译V2.java时出现错误，如图所示。因为变量k在方法块中声明，在方法块之外它是不存在的，所以编译时会出错。3．变量类型的转换当有一个整数而你需要把它变成一个字符型数据使用时该怎么办呢？需要将整数类型数据强制转换为字符型数据。变量类型强制转换的格式为：（数据类型）数据表达式2.3运算符与表达式Java的运算符代表着特定的运算指令，程序运行时将对运算符连接的操作数进行相应的运算。运算符和操作数的组合构成表达式，表达式代表着一个确定的数值。按照运算符功能来分，运算符有七种：赋值运算符、算术运算符、关系运算符、条件运算符、逻辑运算符、位运算符和其它运算符。按照连接操作数的多少来分，有一元运算符、二元运算符和三元运算符。2.3.1赋值运算符表2.6给出了赋值运算符和功能说明（未列出包含位运算符的赋值运算符）。(见课本31页）由赋值运算符构成的表达式称为赋值表达式。赋值运算符的右边是一个表达式，这个表达式还可以包含一个表达式。例如：a=b=c=0，相当于三个表达式c=0，b=c，a=b。2.3.2算术运算符表2.7给出了算术运算符和功能说明。（见课本31页）算术运算符按操作数的多少可分为一元运算符和二元运算符，一元运算符（+、-、++、--）一次对一个操作数进行运算，二元运算符一次对两个操作数进行运算。求余运算在判断两个数是否成倍数时很有用，余数为0则两数成倍数，否则两数不成倍数。一元运算i++和i--比传统写法的加减运算速度要快很多，常用作循环结构中的计数器。2.3.3关系运算符有一些运算符能产生布尔类型的结果，称它们为关系运算符，表2.8列出了这些运算符。（见课本32页）关系运算符用于两个操作数之间关系的比较。关系表达式的运算结果为布尔值，不是true就是false，操作数可以是常量、变量和表达式。关系表达式常常用作分支结构或循环结构的控制条件。2.3.4条件运算符条件运算符有一个“?”和一个“：”，条件运算符与上面的运算符略有不同，是三元运算符，有三个操作数。条件表达式的格式为：条件表达式?结果1:结果2;条件运算符的计算过程为：首先计算作为条件的逻辑表达式或关系表达式，条件表达式返回值为true时整个表达式的值为结果1，返回值是false时整个表达式的值为结果2。2.3.5逻辑运算符表2.9列出了逻辑运算符。（见课本33页）关系运算只能解决一些简单条件的判定问题，对较为复杂的条件可用逻辑运算来判定。逻辑表达式通常由多个关系表达式构成，最终运算结果为布尔值true或false。例2.5下面的程序说明了关系运算符和逻辑运算符的使用方式。输出结果如图所示。publicclassRAL{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){inta=25,b=3,e=3,f=0;booleand=ab;System.out.println(a=25,b=3,e=3,f