Java培訓教程分享：變數與常量

　　在程式執行過程中，其值不能被改變的量稱為常量，其值能被改變的量稱為變數。變數與常量在編寫程式中需要經常使用，本節將詳細介紹變數與常量的使用方法。

　　 識別符號

　　識別符號(identifier)用於命名變數、常量、方法、類、包等實體。

　　識別符號命名規則：

　　識別符號是由字母、數字、下劃線“_”、美元符號“$”組成的字元序列。

　　識別符號必須以字母、下劃線“_”、美元符號“$”開頭，不能以數字開頭。

　　識別符號不能是關鍵字和保留字。

　　識別符號不能包含空格。

　　例如，$6，name，Class，java，_pwd都是合法的識別符號，而2a，class，c++，hello world，a@都是非法的識別符號，不符合識別符號命名規則。Java編譯器會檢測出非法識別符號並報錯。

　　 變數的定義

　　變數的使用是程式設計中一個十分重要的環節，定義變數就是告訴編譯器這個變數的資料型別，這樣編譯器才知道需要配置多少記憶體空間給它，以及它能存放什麼樣的資料。在程式執行過程中，空間內的值是變化的，這個記憶體空間就稱為變數。為了便於操作，給這個空間取個名字，稱為變數名。變數的命名必須是合法的識別符號。記憶體空間內的值就是變數值，在宣告變數時可以是沒有賦值，也可以是直接賦給初值。

　　宣告變數的語法格式如下：

　　資料型別 變數名;

　　如需宣告多個相同型別變數時，可使用下面的語法格式：

　　資料型別 變數名1,變數名2,…,變數名n;

　　接下來，透過具體的程式碼學習變數的定義，具體示例如下：

　　int n，q=1; // 定義了二個int型別的變數，為q賦初值為1

　　double x, y, z; // 定義了三個double型別的變數

　　對於變數的命名並不是任意的，應遵循以下4條規則：

　　(1)變數名必須是一個有效的識別符號。

　　(2)變數名不可以使用Java關鍵字。

　　(3)變數名不能重複。

　　(4)應選擇較有意義的單詞作為變數名。

　　 變數的型別轉換

　　Java的資料型別在定義時就已經明確了，但程式中有時需要進行資料型別的轉換，Java允許使用者有限度地進行資料型別轉換。資料型別轉換方式分為自動型別轉換和強制型別轉換兩種。

　　 1.自動型別轉換

　　自動型別轉換也稱隱式型別轉換，指兩種資料型別轉換過程中不需要顯式地進行宣告。Java會在下列的條件成立時，自動做資料型別的轉換：

　　(1)轉換的兩種資料型別彼此相容。

　　(2)目標資料型別的取值範圍比原型別大。

　　型別轉換隻限該行語句，並不會影響原先定義的變數型別，而且自動型別轉換可以保持資料的精確度，不會因為轉換而丟失資料內容。

　　Java支援自動型別轉換的型別，如圖所示。

　　圖2.1 自動資料型別轉換圖

　　自動型別轉換示例說明如下：

　　byte b = 97; // 宣告byte型變數值為97

　　char c = b; // 錯誤，byte型別不能自動型別轉換為char型別

　　float f = b; // 正確，byte型別能自動型別轉換為float型別

　　double d = 'c'; // 正確，char型別能自動型別轉換為double型別

　　在Java中，任何基本型別的值和字串進行連結運算“+”時，基本型別的值將自動型別轉換為字串型別，字串用String類表示，是引用型別。具體示例如下：

　　String s = 97; // 錯誤，不能直接將基本型別賦值給字串

　　String str = 97 + ""; // 正確，基本型別的值自動轉換為字串，""代表空字串

　　 2.強制型別轉換

　　強制型別轉換也稱為顯式轉換，指兩種資料型別轉換過程中需要顯式地進行宣告。當轉換的兩種資料型別彼此不相容，或者目標資料型別的取值範圍小於原型別時，而無法進行自動型別轉換，此時就需要進行強制型別轉換，如例2-1所示。

　　例2-1 TestTypeCast.java

　　1 public class TestTypeCast {

　　2 public static void main(String[] args) {

　　3 int n = 128;

　　4 byte b = n;

　　5 System.out.println(b);

　　6 }

　　7 }

　　程式的執行結果如圖所示。

　　圖2.2 例2-1執行結果

　　圖2.9出現了編譯錯誤，提示第4行程式碼型別不相容，出現這樣錯誤的原因是將int轉換到byte時，int型別的取值範圍大於byte型別的取值範圍，轉換會導致精度損失，也就是用1個位元組的變數來儲存4個位元組的變數值。

　　對第4行程式碼進行強制型別轉換，修改為下面的程式碼：

　　byte b = (byte) n;

　　程式的執行結果如圖所示。

　　圖2.3 例2-1修改後執行結果

　　當試圖強制把取值範圍大的型別轉換為取值範圍小的型別時，將會引起溢位，從而導致資料丟失。圖2.10中執行結果為-128，出現這種現象的原因是，int型別佔4個位元組，byte型別佔1個位元組，將int型別變數強制轉換為byte型別時，Java會將int型別變數的3個高位位元組截斷，直接丟棄，變數值發生了改變，如圖所示。

　　圖2.4 強制轉換過程

　　 變數的作用域

　　變數的作用域是指它的作用範圍，只有在這個範圍內，程式程式碼才能訪問它。變數宣告在程式中的位置決定了變數的作用域。變數一定會宣告在一對大括號中，該大括號所包含的程式碼區域就是這個變數的作用域，下面透過一個示例來分析變數的作用域。如例2-2所示

　　例2-2 TestScope.java

　　1 public class TestScope {

　　2 public static void main(String[] args) {

　　3 int x = 100; // 定義變數x

　　4 {

　　5 int y = 200; // 定義變數y

　　6 }

　　7 System.out.println(y); // 訪問變數y

　　8 }

　　9 }

　　程式的執行結果如圖所示。

　　圖2.5 例2-2編譯報錯

　　圖2.12出現了編譯錯誤，提示“找不到符號”。報錯的原因在於，定義的變數y超出了作用域。將第7行程式碼放置在第5行程式碼之後，再次編譯程式不再報錯，程式的執行結果如圖所示。

　　圖2.6 例2-2執行結果

　　 常量

　　常量就是一個固定的值，是不能被改變的資料。Java程式中使用的直接量稱為常量，是在程式中透過原始碼直接給出的值，在程式執行過程中都不會改變，也稱最終量。

　　 1.整型常量

　　整型常量是整數型別的資料，可分為二進位制、八進位制、十進位制和十六進位制4種，具體表示如下：

　　二進位制：由數字0和1組成，用0b或0B開頭的字面值，如0b110、0B110。

　　八進位制：由數字[0, 7]範圍內的整陣列成，用0開頭的字面值，如0110。

　　十進位制：由數字[0, 9]範圍內的整陣列成的字面值，如110。

　　十六進位制：由數字[0, 9]和字元[A, F]範圍內組成，用0x或0X開頭的字面值，如0x12、0XAbA。

　　 2.浮點數常量

　　浮點數就是實數，包含有小數點，可以用標準小數形式和科學計數法形式兩種方式表示，具體表示如下：

　　標準小數：由整數部分、小數點和小數部分構成，如1.5、2.2。

　　科學計數法：由一個標準式加上一個以10為底的冪構成，兩者間用e或E隔開，如1.2e+6、5E-8。

　　在Java中，分為float單精度浮點數和double雙精度浮點數兩種型別，單精度浮點數以f或F結尾，雙精度浮點數以d或D結尾。不加字尾會預設為double雙精度浮點數。

　　 3.字元常量

　　字元常量有三種形式，具體表示如下：

　　用單引號括起來的字元。如'a'、'0'。

　　跳脫字元。如'\n'、'\t'、'\0'。

　　用Unicode值表示的字元，格式是'\uXXXX'，其中XXXX代表一個十六進位制的整數。如'\u0000'。

　　 4.字串常量

　　字串常量就是用雙引號括起來的字元序列。如"歡迎學習Java"、"A"。

　　 5.布林常量

　　布林常量就是布林型別的兩個值true和false，用於表示真和假。

　　 6.null常量

　　null常量只有一個值null，表示物件引用為空。

　　 多學一招：跳脫字元

　　Java定義了一種特殊的標記來表示特殊字元，這種標記稱為轉義序列，轉義序列由(\)後面加上一個字元或者一些數字位組成。如\t表示Tab字元的轉義符，\u000A表示換行符\n。轉義序列中的序列號作為一個整體翻譯，而不是分開翻譯。一個轉義序列被當做一個字元。

　　 常用的轉義序列如下：

　　\b，退格鍵，Unicode碼為\u0008。

　　\t，Tab鍵，Unicode碼為\u0009。

　　\n，換行符，Unicode碼為\u000A。

　　\r，回車符，Unicode碼為\u000D。

　　反斜槓\被稱為跳脫字元，它是一個特殊字元。有特殊意義的字元，無法直接表示，需要用轉義序列來表示。

　　\'，單引號字元，Java中單引號表示字元的開始和結束，直接寫單引號字元(')，編譯器會匹配前兩個是一對，會報錯，所以需要使用跳脫字元\'。

　　\"，雙引號字元，Java中雙引號表示字串的開始和結束，要顯示雙引號需要使用跳脫字元\"，如"歡迎學習\"Java\""。

　　\\，反斜槓字元，Java中的反斜槓是跳脫字元，要顯示反斜槓，需要使用跳脫字元\\。