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23 第 3 章 Java 语言基础 本章主要内容： 数据类型。 变量。 基本类型变量。 数据类型的转换规则。 从键盘输入数据的语句格式。 运算符。 本章主要介绍编写 Java 程序必须掌握的若干语言基础知识，包括数据类型、变量、常 量、表达式等。掌握这些基础知识，是编写正确 Java 程序的前提条件。 3.1 数据类型 程序在执行的过程中，需要对数据进行运算，也需要存储数据。这些数据可能是由使用 者输入的，可能是从文件中取得的，也可能是从网络上得到的。在程序运行的过程中，这些 数据通过变量存储在内存中，以便程序随时取用。 数据存储在内存中的一块空间中，为了取得数据，必须知道这块内存空间的位置，为了 方便使用，程序设计语言用变量名来代表该数据存储空间的位置。将数据指定给变量，就是 将数据存储到对应的内存空间，调用变量，就是将对应的内存空间中的数据取出来使用。 一个变量代表一个内存空间，数据就存储在这个空间中，使用变量名来取得数据非常方 便，然而由于数据在存储时所需要的容量各不相同，不同的数据就必须要分配不同大小的内 存空间来存储，因此，对不同的数据用不同的数据类型来区分。 在程序设计中，数据是程序的必要组成部分，也是程序处理的对象。不同的数据有不同 的数据类型，不同的数据类型有不同的数据结构和存储方式，并且参与的运算也不相同。通 常计算机语言将数据按其性质进行分类，每一类称为一种数据类型（ data type） 。数据类型定 义了数据的性质、取值范围、存储方式以及对数据所能进行的运算和操作。程序中的每一个 数据都属于一种类型，定义了数据的类型也就相应决定了数据的性质以及对数据进行的操 作，同时数据也受到类型的保护，确保对数据不进行非法操作。 Java 语言中的数据类型分为两大类：一类是基本数据类型（ primitive types） ；另一类是引 24 用数据类型（ reference types） ，简称引用类型。基本数据类型是由程序设计语言系统所定义、 不可再划分的数据类型。基本数据类型的数据所占内存的大小是固定的，与软硬件环境无 关。基本数据类型在内存中存放的是数据值本身。引用数据类型在内存中存放的是指向该数 据的地址，不是数据值本身，它往往由多个基本数据组成，因此，对引用数据类型的应用称 为对象引用，引用数据类型也被称为复合数据类型，在有的程序设计语言中称为指针。 基本数据类型有整型、浮点型、逻辑型和字符型；引用数据类型包括类、数组和接口 等。本节只介绍基本数据类型，引用数据类型在 5.1 节再进行介绍。 Java 语言的数据类型实际上都是用类实现的，即引用对象的使用方式，同时 Java 语言也 提供了类似 C 语言中简单类型的使用方式，即声明类型的变量。 Java 语言定义了 4 类共 8 种基本类型，其中有 4 种整型、 2 种浮点型、 1 种逻辑型和 1 种 字符型，它们的分类及关键字如下： 整型包括 byte、 short、 int、 long。 浮点型包括 float 和 double。 逻辑型为 boolean。 字符型为 char。 1整型 整数有正整数、零、负整数，其含义与数学中的含义相同。 Java 语言的整数有 3 种进制 的表示形式。 十进制：用多个 0 9 之间的数字表示，如 123 和- 100，其首位不能为 0。 八进制：以 0 打头，后跟多个 0 7 之间的数字，如 0123。 十六进制：以 0 x 或 0X 打头，后跟多个 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， a f 或 A F 分别表示值 10 15，如 0X123E。 Java 语言定义了 4 种表示整数的类型：字节型（ byte）、短整型（ short）、整型（ int）、 长整型（ long） 。每种整型的数据都是带符号位的。 Java 语言的每种数据类型都对应 个 默认的数值，使得这种数据类型变量的取值总是确定的，体现了其安全性。它们的特性 如表 3.1 所示。 表 3.1 Java 语言的整数类型 类 型 数据位 范 围 byte（字节型） 8 -128 127，即- 2 7 2 7 -1 short（短整型） 16 -32 768 32 767，即- 2 15 2 15 -1 int（整型） 32 -2 147 483 648 2 147 483 647，即- 2 31 2 31 -1 long（长整型） 64 -9 223 372 036 854 775 808 9 223 372 036 854 775 807，即- 2 63 2 63 -l 一个整数隐含为整型（ int 型） 。当要将一个整数强制表示为长整数时，需在后面加字母 l 或 L。所以若声明 long 型变量的值超过 int 型的取值范围时，如果数的后面不加 l 或 L，系统 会认是 int 型而出错。 2浮点型 Java 语言用浮点型表示数学中的实数，也就是说既有整数部分又有小数部分的数。浮点 25 数有两种表示方式。 标准记数法：由整数部分、小数点和小数部分构成，如 3.0、 3.1415 等。 科学记数法：由十进制整数、小数点、小数和指数部分构成，指数部分由字母 E 或 e 跟上带正负号的整数表示，如 123.45 可表示为 1.2345E+2。 浮点数用于需要小数位精确度高的计算。例如，计算平方根或三角函数等，都会产生浮 点型的值。 Java 语言的浮点型有单精度浮点（ float）和双精度浮点（ double）两种。它们的宽 度和范围如表 3.2 所示。 表 3.2 Java 语言的浮点数类型 类 型 数据位 范 围 float（单精度浮点） 32 负数范围：- 3.4028235E+38- 1.4E-45 正数范围： 1.4E-45 3.4028235E+38 double（双精度浮点） 64 负数范围：- 1.7976931348623157E+308- 4.9E-324 正数范围： 4.9E-324 1.7976931348623157E+308 一个浮点数隐含为 double型。若在一个浮点数后加字母 f或 F，将其强制转换为 float型， 所以若声明 float 型变量时如果数的后面不加 f 或 F，系统会认为是 double 型而出错。 double 型占 8 个字节，有效数字最长为 15 位，之所以称它为 double 型，是因为它的精度是 float 型 精度的两倍，所以又称为双精度型。 3逻辑型 逻辑型 （ boolean） 用来表示逻辑值，也称为布尔型。它只有 true 和 false 两个取值。其中， true 代表“真” ， false 代表“假” ， true 和 false 不能转换成数字表示形式。 所有关系运算（如 ab）的返回值都是逻辑型的值。逻辑型也用于控制语句中的条件表达 式，如 if、 while、 for 等语句。 4字符型 字符型（ char）用来存储单个字符。 Java 语言中的字符采用的是 Unicode 字符集编码方 案，在内存中占两个字节，是 16位无符号的整数，一共有 65 536个，字符的取值范围从 0 65 535，表示其在 Unicode 字符集中的排序位置。 Unicode 字符是用“ u0000”到“ uFFFF” 之间的十六进制数值来表示的，前缀“ u”表是一个 Unicode 值，后面的 4 个十六进制值表示 是哪个 Unicode 字符。 Unicode 字符表的前 128 个字符刚好是 ASCII 表。每个国家的字母表的 字母都是 Unicode 表中的一个字符。由于 Java 语言的字符类型采用了 Unicode 这种新的国际 标准编码方案，便于中文字符和西文字符的处理。因此，与其他语言相比， Java 语言处理多 语种的能力大大加强。 说明 ： （ 1）字符型数据的声明只能表示单个字符，且必须使用单引号将字符括起来。 （ 2） Java 语言中所有可见的 ASCII 字符都可以用单引号括起来成为字符，如 a、 B、 *等。 要想得到一个字符在 Unicode 字符集中的取值，必须强制转换成 int 类型，如（ int） a。 （ 3）由于字符型用来表示 Unicode 编码中的字符，所以字符型数据可以转化为整数，其 值介于 0 65 535 之间。但要取得该取值范围的数所代表的 Unicode 表中相应位置上的字符， 必须强制转换成 char 型，如 26 int c=20320； char s=(char)c； 现将 Java 语言的 4 类 8 种基本数据类型总结归纳成表 3.3。 表 3.3 Java 语言的基本数据类型 数据类型 关键字 占用字节数 默认数值 取 值 范 围 逻辑型 boolean 1 false true， false 字节型 byte 1 0 -128 127 短整型 short 2 0 -32 768 32 767 整型 int 4 0 -2 147 483 648 2 147 483 647 长整型 long 8 0L -9 223 372 036 854 775 808 9 223 372 036 854 775 807 单精度 浮点型 float 4 0.0F 负数范围：- 3.402 823 5E+38- 1.4E-45 正数范围： 1.4E-45 3.402 823 5E+38 双精度 浮点型 double 8 0.0D 负数范围：- 1.797 693 134 862 315 7E+308- 4.9E-324 正数范围： 4.9E-324 1.797 693 134 862 315 7E+308 字符型 char 2 u0000 u0000 uffff 为了使用上的方便， Java 语言提供了数值型数据的最大值与最小值的标识符及常量值， 如表 3.4 所示。 表 3.4 数值型常量的特殊值代码 说明： 表 3.4 中表示浮点数 float 和 double 的最小值和最大值的常量分别为正数范围的最 小值和最大值。如若取得负数范围的最小值或最大值可用加负号的方法获得，如取得 double 型的最小负数可用如下语句： double min= -Double.MAX_VALUE 3.2 关键字与标识符 1关键字 关键字（ keyword）是 Java 语言中被赋予特定含义的一些单词，它们在程序中有着不 同的用途，因此 Java 语言不允许用户对关键字赋予其他含义。 Java 语言定义的关键字如 数 据 类 型 所 在 的 类 最小值代码 最大值代码 byte java.lang.Byte Byte.MIN_VALUE Byte.MAX_VALUE short java.lang.Short Short.MIN_VALUE Short.MAX_VALUE int java.lang.Integer Integer.MIN_VALUE Integer.MAX_VALUE long java.lang.Long Long.MIN_VALUE Long.MAX_VALUE float java.lang.Float Float.MIN_VALUE Float.MAX_VALUE double java.lang.Double Double.MIN_VALUE Double.MAX_VALUE 27 表 3.5 所示。 表 3.5 Java 语言定义的关键字 abstract assert Boolean break byte case catch char class continue default do double else enum extends false final finally float for if implements import instanceof int interface long native new null package private protected public return short static super switch synchronized this throw throws transient true try void volatile while 2标识符 标识符 （ identifier） 是用来表示变量名、类名、方法名、数组名和文件名的有效字符序列。 也就是说，任何一个变量、常量、方法、对象和类都需要有名字，这些名字就是标识符。标 识符可以由编程者自由指定，但是需要遵循一定的语法规定。标识符要满足如下的规定： （ 1）标识符可以由字母、数字和下划线（ _）、美元符号（ $）等组合而成。 （ 2）标识符必须以字母、下划线或美元符号开头，不能以数字开头。 在实际应用标识符时，应该使标识符能在一定程度上反映它所表示的变量、常量、对 象或类的意义，这样程序的可读性会更好。例如， i1、 i2、 count、 value_add 等都是合法的 标识符，因关键字不能当作标识符使用，所以 2count、 high#、 null 等都是非法的标识符。 同时，应注意 Java 语言是区分大小写的语言。例如， class 和 Class、 System 和 system 分 别代表不同的标识符，在定义和使用时要特别注意这一点。 用 Java 语言编程时，经常遵循以下的编码习惯（不是强制性的） ：类名首字母大写；变 量、方法及对象的首字母小写。对于所有标识符，其中包含的所有单词都应紧靠在一起，而 且大写中间单词的首字母。例如， ThisIsAClassName、 thisIsMethodOrFieldName。若定义常 量时，则大写所有字母，这样便可标志出它们属于编译期的常数。 Java 包（ Package）属于一 种特殊情况，它们全都是小写字母，即便中间的单词亦是如此。 3.3 常量 常量存储的是在程序中不能被修改的固定值，也就是说常量是在程序运行的整个过程中 保持其值不改变的量。 Java 语言中的常量也是有类型的，包括整型、浮点型、逻辑型、字符 型和字符串型。 1整型常量 整型常量可以用来给整型变量赋值，整型常量可以采用十进制、八进制或十六进制表 示。十进制的整型常量用非 0 开头的数值表示，如 80，- 30；八进制的整型常量用以 0 开头的 数字表示。如， 016代表十进制的数字 14；十六进制的整型常量用 0 x或 0X开头的数值表示， 如 0 x3E 代表十进制的数字 62。 28 整型常量按照所占用的内存长度，又可分为一般整型常量和长整型常量，其中一般整型 常量占用 32 位，长整型常量占用 64 位，长整型常量的尾部有一个字母 l 或 L，如- 32L、 0L、 3721L。 2浮点型常量 浮点型常量表示的是可以含有小数部分的数值常量。根据占用内存长度的不同，可以分 为一般浮点（单精度）常量和双精度浮点常量两种。其中，单精度常量后跟一个字母 f 或 F， 双精度常量后跟一个字母 d 或 D。双精度常量后的 d 或 D 可以省略。 浮点型常量可以有普通的书写方法，如 3.14f、- 2.17d；也可以用指数形式，如 2.8e-2 表 示 2.810 -2 ， 58E3D 代表 5810 3 （双精度） 。 3逻辑型常量 逻辑型常量也称为布尔常量，包括 true 和 false，分别代表真和假。 4字符型常量 字符型常量是用一对单引号括起的单个字符，如 a、 9。字符可以直接是字母表中的字 符，也可以是转义符，还可以是要表示的字符所对应的八进制数或 Unicode 码。 转义符是一些有特殊含义、很难用一般方式来表达的字符，如回车、换行等。为了表达 清楚这些特殊字符， Java 语言中引入了一些特别的定义。所有的转义符都用反斜线 （ ） 开头， 后面跟着一个字符来表示某个特定的转义符，如表 3.6 所示。 表 3.6 常用的转义字符 转义字符 所代表的意义 f 换页（ form feed） ，走纸到下一页 b 退格（ backspace） ，后退一格 n 换行（ new line） ，将光标移到下一行的开始 r 回车（ carriage return） ，将光标移到当前行的行首，但不移到下一行 t 横向跳格（ tab） ，将光标移到下一个制表符位置 反斜线字符（ backslash） ，输出一个反斜杠 单引号字符（ single quote） ，输出一个单引号 双引号字符（ double quote） ，输出一个双引号 uxxxx 1 4 位十六进制数（ xxxx）所表示的 unicode 字符 ddd 1 3 位八制数（ ddd）所表示的 unicode 字符，范围在八进制的 000 377 之间 5字符串常量 字符串常量是用双引号括起的一串若干个字符 （可以是 0 个） 。 字符串中可以包括转义符， 标志字符串开始和结束的双引号必须在源代码的同一行上。 如 您好 ,刘女士！ n 6常量的声明 常量声明的形式与变量的声明形式基本一样，只需用关键字 final 标识，通常 final 写在最 前面。例如， 29 final int MAX 10; final float PI 3.14f; Java 语言建议常量标识符全部用大写字母表示。上式 MAX 声明为值是 10 的整型常量， PI 声明为浮点数常量。 程序中使用常量有两点好处：一是增加可读性，从常量名可知常量的含义；二是增强 可维护性，程序中多处使用常量时，当要对它们进行修改时，只需在声明语句中修改一处 即可。 3.4 变量 在程序中使用的值大多是需要经常变化的数据，用常数值表示显然是不够的。因此，每 一种计算机语言都使用变量（ variable）来存储数据，变量的值在程序中是可以改变的，使用 变量的原则是“先声明后使用” ，即变量在使用前必须先声明。 1变量声明 计算机程序是通过内存变量来操纵内存中的数据，所以程序在使用任何变量之前首先应 该在该变量和内存单元之间建立联系，这个过程称为变量的声明或称变量的定义。因此也可 以说变量存储的是在程序中可以修改的值。变量具有 4 个基本要素：名字、类型、值和作用 域。 Java 语言的每个变量都有一个名字，称为变量的标识符，所以对变量的命名一定要遵守 标识符的规定。每个变量都具有一种类型，变量的类型决定了变量的数据性质和范围、变量 存储在内存中所占空间的大小（字节数）以及对变量可以进行的合法操作等。声明变量包括指 明变量的数据类型和变量的名称，必要时还可以指定变量的初始数值。变量声明语句后要加 分号“； ” 。 1）变量声明格式 一个变量由标识符、类型和可选的初始化值共同定义。变量声明的格式如下： 类型 变量名 =初值 ,变量名 =初值 其中，“变量名”是一个合法的标识符，变量名的长度没有限制，“类型”是变量所属的数 据类型， 中的是可选项。例如，“ int i;”表示声明了标识符 i是 int类型的变量。声明后， 系统将给变量分配内存空间，每一个被声明的变量都有一个内存地址值。当有多个变量同属 一个类型时，各变量可在同一行定义，且它们之间用逗号分隔。例如， int i,j,k; 表示同时声明了 3 个 int 类型的变量 i， j， k。 2）变量初始化 在声明变量的同时也可以对变量进行初始化，即赋初值。例如， int i 0; 表示声明的 i 是 int 类型的变量，且 i 的初值为 0。此时 i 称为已初始化的变量。一个变量被初 始化后，它将保存此值直到被改变时为止。 Java 语言程序中可以随时定义变量，不必集中在执行语句之前。 30 同样也可声明其他类型变量。例如： float x 3.14f; double v 3.1415926; boolean truth=true; char c A; 2变量的赋值 当声明一个变量并没有赋初值或需要重新对变量赋值时，就需要使用赋值语句。 Java 语 言的赋值语句同其他计算机语言的赋值语句相同，其格式为： 变量名 =值 ; 下面举例来说明。 byte b=55; /声明 byte型变量并赋值 short s=128; /声明 short型变量并赋值 boolean t=true; /声明 boolean型变量并赋值 int x,y=8; /声明 int型变量 long z=1234567890123L; /声明 long型变量 z并赋值 float f=2.718f; /声明 float型变量并赋值 double d=3.1415; /声明 double型变量并赋值 char c; /声明 char型变量 c=u0031; /为 char型变量赋值 x=12; /为 int型变量 x赋值 3.5 数据类型转换 Java 语言的数据类型在定义时就已经决定，因此不能随意转换成其他的数据类型，但 Java 语言允许用户有限度地做类型转换处理，这就是所谓的数据类型转换，简称类型转换。 类型转换就是在 Java 程序中，常数或变量从一种数据类型转换到另一种数据类型，但这种转 换是有条件的，并不是一种数据类型能任意转换为另一种数据类型。 1数值型不同类型数据的转换 由于数值型也分为不同的类型，所以数值型数据也有类型转换问题。数值型数据的类型 转换分为隐含类型转换（或称缺省类型转换）和强制类型转换两种。凡是把占用比特数较少的 数据（简称较短的数据）转换成占用比特数较多的数据（简称较长的数据） ，都使用隐含类型 转换，即类型转换由编译系统自动完成，不需要程序做特别的说明。但如果把较长的数据转 换成较短的数据时，就要使用强制类型转换，否则就会产生编译错误。 1）自动类型转换 在程序中已经定义好的数值型的变量，若是想以另一种数值类型表示时， Java 语言会在 下列条件同时成立时，自动进行数据类型的转换： （ 1）转换前的数据类型与转换后的类型兼容。 （ 2）转换后的数据类型的表示范围比转换前的类型大。 条件（ 2）说明不同类型的数据进行运算时，需先转换为同一类型，然后进行运算。转换从 “短”到“长”的优先关系为： 31 举例来说，若是想将 short 类型的变量 a 转换为 int 类型，由于 short 与 int 皆为整数类型， 符合上述条件（ 1） ，而 int 的表示范围比 short 来得大，亦符合条件（ 2） ，因此 Java 语言会自 动将原为 short 类型的变量 a 转换为 int 类型。 值得注意的是，类型的转换只限该语句本身，并不会影响原先变量的类型定义，而且通 过自动类型的转换，可以保证数据的精确度，它不会因为类型转换而损失数据的内容。这种 类型的转换方式也称为扩大转换（ augmented conversion） 。 在一个表达式中若有整数类型为 short 或 byte 的数据参加运算，为了避免溢出， Java 会将 表达式中的 short 或 byte 类型的数据自动转换成 int 类型，这样就可以保证其运算结果的正确 性，这也是 Java 语言所提供的“扩大转换”功能。 由于 boolean类型只能存放 true或 false，与整数及字符不兼容，因此是不可能做类型的转 换。接下来看一看当两个数中有一个为浮点数时，其运算的结果会变成如何 ? 【例 3.1】 数据类型的自动转换。 1 /filename： App3_1.java 类型自动转换 2 public class App3_1 /定义类 App3_1 3 4 public static void main(String args) 5 6 int a=155; 7 float b=21.0f; 8 System.out.println(a=+a+,b=+b); /输出 a,b的值 9 System.out.println(a/b=+(a/b); /输出 a/b的值 10 11 输出结果为： a=155,b=21.0 a/b=7.3809524 程序中第 8、 9 两行的 System.out.println()语句的功能是输出括号中表达式的值，然后换 行。由运行的结果可以看到，当两个数中有一个为浮点数时，其运算的结果会直接转换为浮 点数。当表达式中变量的类型不同时， Java 会自动将较小的表示范围转换成较大的表示范围 后，再进行运算。也就是说，假设有一个整数和双精度浮点数作运算时， Java 会把整数转换 成双精度浮点数后再进行运算，运算结果也会变成双精度浮点数。 2）强制类型转换 如果要将较长的数据转换成较短的数据时，就要进行强制类型转换。强制类型转换的格 式如下： (欲转换的数据类型 )变量名 这种强制类型的转换，因为是直接编写在程序代码中，所以也称为显性转换（ explicit cast） 。经过强制类型转换，将得到一个括号里声明的数据类型的数据，该数据是从指定变量 名中所包含的数据转换而来的，但是指定的变量及其数据本身将不会因此而转变。下面的程 byte short char int long float double 低 高 32 序说明了在 Java 语言中，是如何进行数据类型强制转换的。 【例 3.2】 整型与浮点数据类型的转换。 1 /filename： App3_2.java 整数与浮点数的类型转换 2 public class App3_2 3 4 public static void main(String args) 5 6 int a=155; 7 int b=9; 8 float g,h; 9 System.out.println(a=+a+,b=+b); /输出 a,b的值 10 g=a/b; /将 a除以 b的结果放在 g中 11 System.out.println(a/b=+g+n); /输出 g的值 12 System.out.println(a=+a+,b=+b); /输出 a,b的值 13 h=(float)a/b; /先将 a强制转换成 float类型后再参加运算 14 System.out.println(a/b=+h); /输出 h的值 15 16 程序执行结果如下： a=155,b=9 a/b=17.0 a=155,b=9 a/b=17.222221 当两个整数相除时，小数点之后的数字会被截断，使得运算的结果保持为整数。但由于 这并不是预期的计算结果，因此想要使运算的结果为浮点数，就必须将两个整数中的一个或 是两个强制转换为浮点数类型，例如下面的 3 种写法均成立： (float)a/b /将整数 a强制转换成浮点数 ,再与整数 b相除 a/(float)b /将整数 b强制转换成浮点数 ,再以整数 a除之 (float)a/(float)b /将整数 a与 b同时强制转换成浮点数 只要在变量名前面加上欲转换的类型，程序运行时就会自动将此行语句里的变量做类型 转换的处理，并不影响原先定义的类型。 此外，若是将一个大于变量可表示范围的值赋值给这个变量时，这种转换称为缩小转换 （ narrowing conversion）。由于缩小转换在转换的过程中可能会因此损失数据的精确度， Java 并 不会自动做这种类型的转换，此时就必须要由程序员做强制性的转换。 注意 ： 在程序设计过程中，不推荐从较长数据向较短数据的转换，因为在较长数据向较 短数据转换的过程中，由于数据存储位数减小，将导致计算数据精度降低。 2字符串型数据与整型数据相互转换 1）字符串转换成数值型数据 数字字符串型数据转换成 byte、 short、 int、 float、 double、 long 等数据类型，或将字符串 true、 false 转换成相应的逻辑类型，可以分别使用表 3.7 所提供的 Byte、 Short、 Integer、 Float、 Double、 Long 和 Boolean 类的 parseXXX()方法完成。 33 表 3.7 字符串转换成数值型数据的方法 转换的方法 功 能 说 明 Byte.parseByte() 将数字字符串转换为字节型数据 Short.parseShort() 将数字字符串转换为短整型数据 Integer.parseInt() 将数字字符串转换为整型数据 Long.parseLong() 将数字字符串转换为长整型数据 Float.parseFloat() 将数字字符串转换为浮点型数据 Double.parseDouble() 将数字字符串转换为双精度型数据 Boolean.parseBoolean() 将字符串转换为逻辑型数据 例如： String myNumber=1234.567； /定义字符串型变量 myNumber float myFloat=Float.parseFloat(myNumber); 第 2 条语句是将字符串型变量 myNumber 的值转换成浮点型数据后，赋给变量 myFloat。 2）数值型数据转换成字符串 在 Java 语言中，字符串可用加号“+”来实现连接操作。所以若其中某个操作数不是字 符串，该操作在连接之前会自动将其转换成字符串。所以可用加号来实现自动的转换。如， int myInt=1234; /定义整型变量 myInt String myString=+myInt; /将整型数据转换成了字符串 其他数值型数据类型也可以利用同样的方法转换成字符串。 3.6 从键盘输入数据 在程序设计中，经常需要从键盘上读取数据，这时就需要用户从键盘输入数据，从而可 以增加与用户之间的交互。利用键盘输入数据， Java 语言提供了两种方式。 1数据输入方式 1 利用键盘输入数据，其基本格式如下： import java.io. * ; public class class_name /类名称 public static void main(String args) throws IOException String str; /声明 str为 String类型的变量 BufferedReader buf; /声明 buf为 BufferedReader类的变量 ,该类在 java.io类库中 buf=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in); /创建 buf对象 str=buf.readLine(); /用 readLine()方法读入字符串存入 str中 ,且须处理 IOException异常 34 这个输入数据的基本结构是固定的格式，其中的有关输入语句的功能将在第 10 章介绍。 利用上述格式从键盘输入的数据，不管是文字还是数字， Java 皆视为字符串，因此若是 要从键盘输入数值则必须再经过转换。该格式中的相应语句可写成如下的格式，其作用完全 相同。 import java.io. * ; public class class_name /类名称 public static void main(String args) throws IOException String str; /声明 str为 String类型的变量 InputStreamReader inp； /声明 inp为 InputStreamReader类的变量 ,该类在 java.io类库中 inp=new InputStreamReader(System.in)； /创建 inp对象 BufferedReader buf; /声明 buf为 BufferedReader类的变量 ,该类在 java.io类库中 buf=new BufferedReader(inp); /创建 buf对象 str=buf.readLine(); /用 readLine()方法读入字符串存入 str中 ,且须处理 IOException异常 这种格式中的 str=buf.readLine()；语句是利用 buf 调用 readLine()方法将从键盘上读取的数 据均作为字符串来处理，当然也可以利用 read()方法从键盘上读取单个的字符型数据。如设 c是 定义成 char 型的变量，则语句“ c=(char)buf.read()；”将从键盘上读取一个字符，赋给字符型 变量 c。 下面举例来说明如何由键盘输入文字、数字以及两个以上的数据。 1）输入字符串 从键盘输入的所有文字、数字， Jave 皆视为字符串，因此程序在处理上很简单，只要将输入 的内容赋值给一个变量即可。 【 例 3.3】 从键盘输入数据。 1 /filename： App3_3.java 从键盘输入字符串 2 import java.io. * ; /加载 java.io类库里的所有类 3 public class App3_3 4 5 public static void main(String args) throws IOException 6 7 BufferedReader buf; 8 String str; 9 buf=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in); 10 System.out.print(请输入字符串 ;); /输出字符串 11 str=buf.readLine(); /将输入的文字指定给字符串变量 str存放 12 System.out.println(您输入的字符串是 :+str); /输出字符串 13 14 程序运行结果为： 35 请输入字符串 ;Java语言程序设计 您输入的字符串是 :Java语言程序设计 说明 ： 其中加有下划线的内容是用户从键盘输入的内容，斜箭头号表示回车符，下同。 在程序中，第 2 行的 import 命令类似于 C/C+语言中的 #include，而“ import java.io. * ； ” 则会加载 java.io 类库中的所有类，以供后面的程序代码使用（程序中的 IOException、 InputStreamReader 与 BufferedReader 类均属于该类库） 。第 10 行 System.out.print()语句的功能 与 System.out.println()语句的功能基本要相同，也是输出括号中的数据，但其不同的是该语句 输出数据后不换行。当程序运行到第 11 行时，会等待用户输入数据，输入完毕后按下 Enter 键，所输入的内容赋给字符串变量 str。字符串变量的名称可以是任何合法的 Java 标识符。 说明 ： 若将该程序的第 8 行改为 “ char str;” ， 第 11 行改为 “ str=(char)buf.read();” ， 则该 程序只从键盘上读取一个字符，然后输出。 2）输入数值 由于从键盘输入的数据均被视为字符串，所以从键盘上输入的数值型数据，必须先利用 表 3.7 中所提供的方法进行转换后，字符串的内容才会变成数值。 【例 3.4】 从键盘输入数字，然后将其转换成数值型数据。 1 /filename： App3_4.java 由键盘输入整数 2 import java.io. * ; 3 public class App3_4 4 5 public static void main(String args) throws IOException 6 7 float num; 8 String str; 9 BufferedReader buf; 10 buf=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in); 11 System.out.print(请输入一个实数 :); 12 str=buf.readLine(); /将输入的文字指定给字符串变量 str存放 13 num=Float.parseFloat(str); /将 str转换成 float类型后赋给 num 14 System.out.println(您输入的数为 :+num); 15 16 程序运行结果为： 请输入一个实数 :32.58 您输入的数为 :32.58 程序中的第 13 行语句是利用 parseFloat()方法将从键盘输入的数据，转换为浮点型数据。 3）输入多个数据 对于多个数据的输入与单个数据的输入基本相同，下面是从键盘输入两个整数，然后将 其相乘后的结果输出到显示器上。 【例 3.5】 从键盘输入多个数据。 1 /filename:App3_5.java 从键盘输入多个数据 2 import java.io. * ; 3 public class App3_5 36 4 5 public static void main(String args) throws IOException 6 7 int num1,num2; 8 String str1,str2; 9 InputStreamReader in; 10 in=new InputStreamReader(System.in); 11 BufferedReader buf; 12 buf=new BufferedReader(in); 13 System.out.print(请输入第一个数 :); 14 str1=buf.readLine(); /将输入的内容赋值给字符串变量 str1 15 num1=Integer.parseInt(str1); /将 str1转成 int类型后赋给 num1 16 System.out.print(请输入第二个数 :); 17 str2=buf.readLine(); /将输入的内容赋值给字符串变量 str2 18 num2=Integer.parseInt(str2); /将 str2转成 int类型后赋给 num2 19 System.out.println(num1+ * +num2+=+(num1 * num2); 20 21 程序运行结果如下： 请输入第一个数 :3 请输入第二个数 :6 3 * 6=18 程序中的第 14、 15行为第一个数的输入，第 17、 18行为第二个数的输入，再赋给适当的 变量名及用相应的转换方法进行转换即可。 2数据输入方式 2 为了简化输入操作，从 Java SE 5 版本开始在 java.util 类库中新增了一个专门用于输入操 作的类 Scanner，可以使用该类创建一个对象，然后利用该对象调用相应的方法，从键盘上读 取数据。语句格式如下： import java.util. * ; public class class_name /类名称 public static void main(String args) Scanner reader=new Scanner(System.in); /用 System.in创建一个 Scanner对象 double num; /声明 double型变量 ,也可声明其他数值型变量 num=reader.nextDouble(); /调用 reader对象的相应方法，读取键盘数据 在该结构中用创建的 reader 对象调用 nextDouble()方法来读取用户从键盘上输入的 double 型数据，也可用 reader 对象调用下列方法，读取用户在键盘上输入的相应类型的数据： nextByte()、 nextDouble()、 nextFloat()、 nextInt()、 nextLong()、 nextShort()、 next()、 nextLine()。 上述的 nextXXX()方法被调用后，则等待用户从键盘上输入数据并按 Enter 键（或空格 键、 Tab 键） 确认。在从键盘上输入数据时，通常的做法是让 reader 对象先调用 hasNextXXX() 37 方法判断用户在键盘上输入的是否是相应类型的数据，然后再调用 nextXXX()方法读取数 据。例如，用户在键盘上输入 123.45后按 Enter键， hasNextFloat()的值为 true，而 hasNextInt() 的值为 false。 next()或 nextLine()方法被调用后，则等待用户在键盘上输入一行文本，即字符 串，这两个方法返回一个 String 类型的数据， String 类型将在 5.4 节讨论。 下面举一个简单的例子，来说明该语句的用法，该语句的其他用法在 4.4节讲述循环语句 时详细介绍。 【例 3.6】 利用 Scanner 类从键盘输入多个数据。 1 /filename:App3_6.java 从键盘输入多个数据 2 import java.util. * ; /加载 java.util类库里的所有类 3 public class App3_6 4 5 public static void main(String args) 6 7 int num1; 8 double num2; 9 Scanner reader=new Scanner(System.in); 10 System.out.print(请输入第一个数 :); 11 num1=reader.nextInt(); /将输入的内容做 int型数据赋值给变量 num1 12 System.out.print(请输入第二个数 :); 13 num2=reader.nextDouble(); /将输入的内容做 double型数据赋值给变量 num2 14 System.out.println(num1+/+num2+=+(float)num1 * num2); 15 16 程序运行结果如下： 请输入第一个数 :5 请输入第二个数 :8 5 * 8.0=40.0 【例 3.7】 利用 Scanner 类，使用 next()和 nextLine()方法接收从键盘输入字符串型数据。 1 /filename： App3_7.java 从键盘输入多个数据 2 import java.util. * ; /加载 java.util类库里的所有类 3 public class App3_7 4 5 public static void main(String args) 6 7 String s1,s2; 8 Scanner reader=new Scanner(System.in); 9 System.out.print(请输入第一个数据 :); 10 s1=reader.nextLine(); /将输入的内容作为字符串型数据赋值给变量 s1 11 System.out.print(请输入第二个数据 :); 12 s2=reader.next(); /按 Enter键后 next()方法将回车符和换行符去掉 13 System.out.println(输入的是 +s1+和 +s2); 14 15 程序运行结果如下： 38 请输入第一个数据： abc 请输入第二个数据： xyz 输入的是 abc和 xyz 说明 ： next()方法一定要读取到有效字符后才可以结束输入，对输入有效字符之前遇到的 空格键、 Tab 键或 Enter 键等， next()方法会自动将其去掉，只有在输入有效字符之后， next() 方法才将其后输入的空格键、 Tab 键或 Enter键视为分隔符或结束符；而 nextLine()方法的结束 符只是 Enter 键，即 nextLine()方法返回的是 Enter 键之前的所有字符。读者可以将例 3.7 中的 第 10 行改为调用 next()方法， 再把第 12 行改为调用 nextLine()方法后再试一下，以加深理解。 3.7 运算符与表达式 在程序设计中经常要进行各种运算，从而达到改变变量值的目的。要实现运算，就要使用 运算符。运算符是用来表示某一种运算的符号，它指明了对操作数所进行的运算。按 操作数的 数目来分，有一元运算符（如 +） 、二元运算符（如 +、 ）和三元运算符（如 ? ：） ，它们分别 对应于一个、两个和三个操作数。按照运算符功能来分，基本的运算符有下面几类。 算术运算符包括 +、-、 *、 /、 %、 +、 -。 关系运算符包括 、 =、 、 、 j +i; /取原值 ,则 j=10 k -i; /取相反符号值 ,则 k -10 m i+; /先 m i,再 i i+1,则 m 10,i=11 m +i; /先 i=i+1,再 m i,则 i=12,m 12 n i-; /先 n=i,再 i i-1,则 n 12,i=11 n -i; /先 i=i-1,再 n=i,则 i=10,n=l0 说明 ： 一元运算符与操作数之间不允许有空格。加 1 或减 l 运算符不能用于表达式，只能 用于简单变量。例如， +(x+1)有语法错误。 3.7.2 关系运算符 关系运算符用于比较两个值之间的大小，结果返回逻辑型的值 true 或 false，关系运算符 都是二元运算符，如表 3.10 所示。 表 3.10 关系运算符 运 算 符 功 能 示 例 大于 ab = 大于或等于 a=b 40 续表 运 算 符 功 能 示 例 小于 ab = 小于或等于 a=b = 等于 a=b != 不等于 a!=b 注意 ： 不能在浮点数之间作“ =”的比较，因为浮点数在表达上有难以避免的微小误 差，精确的相等比较无法达到，所以这类比较没有意义。 3.7.3 逻辑运算符 逻辑运算与关系运算的关系非常密切，关系运算是运算结果为逻辑型量的运算，而逻辑 运算是操作数与运算结果都是逻辑型量的运算。逻辑运算符如表 3.11 所示。 表 3.11 逻辑运算符 运算符 功 能 示 例 运 算 规 则 7 boolean x=ab; /x=false 8 System.out.println(a5; /y=true 11 System.out
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