J2SE基础篇——数据类型、运算符、语句、程序执行时内存分配、进制、编码

一、基本数据类型

（1）分类

按照声明位置划分

   局部变量：方法或语句块定义的变量；

   成员变量：方法外部、类的内部定义的变量；

按照数据类型划分

关于类型，首先要明白他是一种类型，而不是存储的容器，如同一匹马、一头牛等，匹、头就是我们的类型（单位），用来形容或标注现实世界中存在的物体，这是我们人类为了认知方便而发明，数据类型也是为了计算机或人认知方便而发明的。内存才是数据真正存放的地方，存放所占的单位大小就得需要类型来划分,一个数据在计算机的内存中保存时，需要一定的空间，这种“空间”由程序中的“数据类型”（比如int/long/float）来告诉编译器。

         

   上面这种图还不足以说明情况，请看下表，注意色彩和文字粗细的不同，有些人经常记不住那些类型占用几个字节，看完下面归纳的图，我想应该就差不多了。

基本数据类型

类型

大小(bit)

范围

默认值

byte(字节)

8

-128至127

0

char(字符型)

16

‘\u0000至 u\ffff ’

‘\u0000

shot(短整型)

16

-32768至32768

0

int(整型)

32

-2147483648至2147483648

0

float(浮点型)

32

-3.40292347E+38至3.40292347E+38

0.0f

long(长整型)

64

-9233372036854477808至9233372036854477808

0

double（双精度）

64

-1.79769313486231570E+308至1.79769313486231570E+308

0.0d

boolean(布尔型)

1

true/false

False

比较有意思的就是String，首先String不属于8种基本数据类型，String是一个对象，由于String对象特别常用，所以在对String对象进行初始化时，Java提供了一种简化的特殊语法，格式如：String s = “abc”; s = “Java语言”;其实按照面向对象的标准语法，其格式应该为：Strings = new String(“abc”); s = new String(“Java语言”);

只是按照面向对象的标准语法，在内存使用上存在比较大的浪费。例如Strings = new String(“abc”);实际上创建了两个String对象，一个是”abc”对象，存储在常量空间中，一个是使用new关键字为对象s申请的空间。其它的构造方法的参数，可以参看String类的API文档。

（2）基本数据之间的转换

boolean类型不可以转换为其他数据类型

整形、字符型，浮点型的数据在混合运算中相互转换，遵守以下原则：

    1) 容量小的类型自动转换为容量大的数据类型；

    2) 容量大的数据类型转换为容量小的数据类型，要加上强制转换符，有可能造成精度降低或溢出；

    3) 有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动的将所有数据类型最大的那一种，然后再计算；

    4) 实数常量默认为double；

    5) 整数常量默认为int；

二、运算符

运算符和C#中几乎一致，分为算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符、扩展赋值运算符、字符串连接运算符；

算术运算符

单目：+（取正）-（取负） ++（自增1） - -（自减1）

双目：+ - * / %（取余）

三目：a>b?true:false 说明：当a大于b的时候，为true（也就是冒号之前的值），否则为false；这整个运算符包括一个关系运算符（可以是“>”"<""!="等等），一个“？”，一个“：”，冒号前后需要有两个表达式或者是值或者是对象。

运算符按照其要求的操作数数目来分，可以有单目运算符、双目运算符和三目运算符，它们分别对应于1个、2个、3个操作数。

关系运算符

等于符号:==，不等于符号:!= ，大于符号:>， 小于符号:<，大于等于符号:>= ，小于等于符号:<= 。

逻辑运算符

与（&&）、非（!）、或（||）

位运算符

位运算符　与（&）、非（~）、或（|）、异或（^）

&：双目运算符，运算时均把运算数转换为二进制再做比较，规则：当相同的位上均为1时结果为1，否则结 果为0.如：1010&1101，转为二进制：10001001101&1111110010比较结果为：1000000转为十进制： 64所以1010&1101=64；

| ：当两边操作数的位有一边为1时，结果为1，否则为0。如1100|1010=1110

~：0变1,1变0

^：两边的位不同时，结果为1，否则为0.如1100^1010=0110

位运算符主要针对二进制，它包括了：“与”、“非”、“或”、“异或”。从表面上看似乎有点像逻辑运算符，但逻辑运算符是针对两个关系运算符来进行逻辑运算，而位运算符主要针对两个二进制数的位进行逻辑运算。

移位运算符

<<:左移运算符，num << 1,相当于num乘以2，是逻辑左移，右边补0，符号位和其他位一样要移动。

例如： 3 << 2，则是将数字3左移2位
    计算过程：3 << 2
    首先把3转换为二进制数字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011，然后把该数字高位（左侧）的两个零移出，其他的数字都朝左平移2位，最后在低位（右侧）的两个空位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100，则转换为十进制是12.数学意义：在数字没有溢出的前提下，对于正数和负数，左移一位都相当于乘以2的1次方，左移n位就相当于乘以2的n次方。
    >>:右移运算符，num >> 1,相当于num除以2
    >>>:无符号右移，忽略符号位，空位都以0补齐

赋值运算符

= += -= *= /= %= &= ^= |= <<= >>=

三、语句

if语句

    If······；If···else···；If···elseif···；If···elseif···elseif···；If···elseif···elseif···else··；

for循环语句

    for（表达式1；表达式2；表达式3）{语句；···；}

While& do while语句

  while语句和do while最大的不同点是：dowhile语句无论是否符合执行的条件至少执行一次。

Break& continue语句

  break语句用于终止某个语句块的执行，用在循环语句体中，可以强行退出循环；

 continue语句用在循环体中，用于终止某此循环过程，跳过循环体continue语句下面未执行的循环，开始下一次循环过程。

四、程序执行时内存分配

 

   各区段功能说明： 
1、程序代码区:存放函数体的二进制代码。
2、全局区（静态区）（static）:全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 程序结束后由系统释放。
3、文字常量区 :常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放。
4、堆区（heap）: 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。
5、栈区（stack）:由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

从堆栈（Stack）和堆的功能来讲，堆主要是用来存储对象的，像个储物堆场（和他的名字差不多），堆栈主要是用来执行程序的。

以上这段文字可参考：http://blog.sina.com.cn/s/blog_5420e0000101a0w1.html

JVM优化，以及内存划分：http://pengjiaheng.iteye.com/blog/518623

五、进制表示方法

由于数据在计算机中的表示，最终以二进制的形式存在，所以有时候使用二进制，可以更直观地解决问题。   
  但，二进制数太长了。比如int   类型占用4个字节，32位。比如100，用int类型的二进制数表达将是：   
  0000   0000   0000   0000   0110   0100   
  面对这么长的数进行思考或操作，没有人会喜欢。因此，C,C++,以及java中   没有提供在代码直接写二进制数的方法。  
  八进制数的表达方法   
  如何表达一个八进制数呢？如果这个数是   876,我们可以断定它不是八进制数，因为八进制数中不可能出7以上的阿拉伯数字。但如果这个数是123、是567，或12345670，那么它是八进制数还是10进制数，都有可能。   
  所以规定，一个数如果要指明它采用八进制，必须在它前面加上一个0，如：123是十进制，但0123则表示采用八进制。这就是八进制数的表达方法。   
  现在，对于同样一个数，比如是100，我们在代码中可以用平常的10进制表达，例如在变量初始化时：   
  int   a   =   100;   
  我们也可以这样写：   
  int   a   =   0144;   //0144是八进制的100；一个10进制数如何转成8进制，我们后面会学到。   
  千万记住，用八进制表达时，你不能少了最前的那个0。否则计算机会通通当成10进制。不过，有一个地方使用八进制数时，却不能使用加0，那就是我们前面学的用于表达字符的“转义符”表达法。   
  

十六进制数的表达方法   
  如果不使用特殊的书写形式，16进制数也会和10进制相混。随便一个数：9876，就看不出它是16进制或10进制。   
  16进制数必须以   0x开头。比如   0x1表示一个16进制数。而1则表示一个十进制。另外如：0xff,0xFF,0X102A,等等。其中的x也也不区分大小写。(注意：0x中的0是数字0，而不是字母O)   
  以下是一些用法示例：   
  int   a   =   0x100F;   
  int   b   =   0x70   +   a;   
  至此，我们学完了所有进制：10进制，8进制，16进制数的表达方式。最后一点很重要，10进制数有正负之分，比如12表示正12，而-12表示负12，；但8进制和16进制只能用达无符号的正整数，如果你在代码中里：-078，或者写：-0xF2,编译器并不把它当成一个负数。

六、字符编码

http://www.ruanyifeng.com/blog/2007/10/ascii_unicode_and_utf-8.html

http://www.regexlab.com/zh/encoding.htm#main

http://zhidao.baidu.com/question/74014835.html