Типы данных в Java
Тип данных - множество значений и набор операций с ними.
В Java, в отличие от Python, любое значение в коде программы имеет тип. Пример из python:
def f(x):
print(x) # какой тип? непонятно
if x == 1:
a = "abc"
else:
a = 42
print(a) # какой тип? непонятно
print(a + 1) # сломается, если строка
В Java типы переменных и любых выражений точно известны еще на этапе написания программы (на этапе компиляции).
При написании программы нужно четко представлять себе типы всех переменных и выражений.
Типы
Базовые типы
Целые: byte, short, int, long
Дробные: float, double
Логический: boolean
Символьный: char
Ровно 8 штук
Объектные типы
Их бесконечно много, потому что можно
создавать свои.
В ближайшее время будем изучать String,
массивы. Потом File, Path, Scanner (читатель
из файла) и т.д. до бесконечности.
Переменная
Перед тем как пользоваться переменной, ее нужно завести.
Синтаксис: ТИП ИМЯ;
int x; - переменная для хранения целых.
char c; - перемененая для хранения символов.
String s; - для хранения строк
В эти переменные можно записывать только тот тип, для которого она была создана:
int x;
x = "asdf"; //ошибка
Оператор присваивания: ИМЯ = ВЫРАЖЕНИЕ;
При введении переменной можно сразу присвоить ей значение (инициализорвать):
int x = 42;
Здесь совершаются два действия: создать, присвоить.
В 99% случаев при создании переменной можно сразу ее инициализировать.
Переменной, которой не присваивалось значение пользоваться нельзя.
int x;
sout(x); //ошибка! sout - сокращение от
//System.out.println
Это ошибка времени компиляции, т.е. программа не скомпилируется и, тем более, не запустится.
Аналогичный пример, тоже ошибка:
int x;
if (a == 42)
x = 10;
sout(x); // ошибка. x might not have been initialized
// переменная, возможно, не была инициализирована
А вот так можно:
int x;
if (a == 42)
x = 10;
else
x = 11;
sout(x);
Целые типы и литералы целых типов
Литерал, напомним, это набор символов, обозначающий определенное значение определенного типа.
42 - это литерал типа int.
Целые числа записываются цифрами. Можно ставить минус в начале для отрицательных чисел. (Но минус - это оператор, а не часть литерала.)
42
123
-15
1000000
1_000_000 // подчеркивания в любом месте числа игнорируются
015 // это 15 в 8-ой с/счисления. Т.е. эквивалентно 13
019 // ошибка. В 8-ой системе нет 9.
13 // 100% эквивалентно 015
0xBEEF42 // 0x - начало 16-ой системы счисления.
0xFF0000 // цвет так можно кодировать
Это все значения типа int. В 99% случаев целое число
вы будете хранить как тип int.
byte - 1 байт. Диапазон: -128..127 (всего 256 значений)
Тип нужен чаще всего для хранения массива байт: содержимое
файла, данные, пришедшие по сети и т.п.
short - 2 байта. -32768..32767 (мало значений)
int - 4 байта. -2млрд..+2млрд
long - 8 байт -410^18..+410^18.
3_000_000_000 - ошибка, нет такого литерала. Не влезает в
int.
3_000_000_000L - буква L в конце - показатель литерала long.
42L - это тоже тип long, обычно не имеет смысла,
потому что базовые типы легко превращаются друг в друга
автоматически:
long x = 42;
Формально, здесь переменной типа long присваивается значение
типа int. Здесь происходит автоматическое преобразование типа
int в long. Есть фиксированные правила, какие базовые
типы в какие могут превратиться, они достаточно естественны,
не будем их приводить, кроме одного примера:
double x = 42; //можно целое превратить в вещественное
int x = 4.2; // наоборот - ошибка
Вещественные типы
float - 4 байта
double - 8 байт
Примеры литералов
1.5 // double
1.5f // float
1.5F // float
0.1
1.
1.0 // эквивалентно предыдущему
1_000_000.001
1.23e9 // e9 или E9 = умножить на 10^9, перенести запятую
// на 9 позиций вправо
2.39E-9
Используйте double, если нет необходимости в экономии.
Логический тип
boolean, всего два значения. true и false.
boolean isGood = true;
Символьный тип
char. Произвольный Unicode символ (2 байта).
Записывается в одинарных кавычках (не двойных).
char c1 = 'x';
char c2 = '1'; //не 1
char с3 = '%';
char с4 = ' ';
char с5 = 'π'; // греческая буква
char c6 = '\n'; // символ перевода строки
char c7 = '\t'; // символ табуляции
char c8 = '\\'; // символ обратного слэша
char c9 = '\u03C0'; //после букву u 16-ый код символа
//100% эквивалентно 'π'
Cтроковый тип
Хранит последовательности символов. Записывается в двойных кавычках.
Итого, одинарные кавычки - char, двойные - String.
"abc"
"" //строка без символов
"abc\nxyz" //abc потом перевод строки потом xyz
"\u03C0\u03C0\u03C0" // строка из трех символов пи.
"πππ" // эквивалентно
Операции над значениями типов
Арифметические операции
+, -, *, /. Степени нет.
Деление с остатком: %.
Операции действуют в зависимости от типа:
1 + 2 // сложение чисел
"abc" + "xyz" // конкатенация (соединение) строк.
"abc" + 1 // разрешено конкатенировать строки и любые другие
// типы. Получится "abc1". (все автоматически
// превращается в строку, если складывается со строкой)
"abc" + 1 + 2 // "abc12" (здесь 2 прибавляется к строке)
1 + 2 + "abc" // "3abc", 1 складывается с 2.
1 / 2 // деление целых. Операция получается целочисленная
// ответ 0
1. / 2. // а это уже деление вещественных. Ответ 0.5
1 / 2. // Арифметические операции расширяют тип до большего,
// поэтому 1 (int) преобразуется в 1 (double)
Приведение типа:
(int)1.23 тип в скобках перед значением - это оператор
приведения типа. Т.е. преобразуем тип в int. Дробная
часть отбросится. Выше мы писали, что многие такие преобразования
происходят автоматически.
Операции сравнения:
<, >, >=, <=
Сравнение чисел (и char, они автоматически превращаются в
short?)
Результат операции - тип boolean:
2 >= 3 результат операции это false.
10 >= 6 >= 1 В python так можно, это True.
А в Java:
true >= 1, т.е. ошибка. Потому что 10 >= 6 посчиталось
сначала.
Еще две операции:
== и !=
Это операторы проверки на равенство и неравенство. Они
применяются к значениям любых типов. По смыслу соответствуют
is в Python. Т.е. проверяют идентичность значений.
Истина при сравнении будет, если сравниваются два одинаковых
объекта. Если нужно сравнивать содержимое объектов, нужно
действовать иначе, см. позже. Вывод. Строки нельзя
сравнивать через ==. (Так же как в python мы не сравниваем
строки через is).
Логические операторы
|| логическое или
&& логическое и
! логическое отрицание
Не используйте операторы | и &, потому что
они имеют немного другой смысл как логические
операторы. И их можно использовать как побитовые
операторы для целых чисел (побитовое или, и).
Если есть выражение
x != 0 && y / x > 1
Это никогда не приводит к ошибке деления на ноль,
потому что оператор && не вычисляет второй аргумент,
если первый оказался false. Аналогично
устроен ||
А вот выражение
x != 0 & y / x > 1
может привести к ошибке, потому что деление
будет выполнено независимо от x.