Variables
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Variables.java - 🔤 语言：java
Java 变量与数据类型 本文件介绍 Java 中的变量声明、基本数据类型、类型转换等核心概念。 Java 是静态类型语言，变量必须先声明类型再使用。
完整代码
java
/**
* ============================================================
* Java 变量与数据类型
* ============================================================
* 本文件介绍 Java 中的变量声明、基本数据类型、类型转换等核心概念。
*
* Java 是静态类型语言，变量必须先声明类型再使用。
* ============================================================
*/
public class Variables {
public static void main(String[] args) {
primitiveTypes();
variableDeclaration();
typeConversion();
operators();
constants();
stringBasics();
}
/**
* ============================================================
* 1. 基本数据类型
* ============================================================
* Java 有 8 种基本数据类型（primitive types）
*/
public static void primitiveTypes() {
System.out.println("=".repeat(60));
System.out.println("1. 基本数据类型");
System.out.println("=".repeat(60));
// 【整数类型】
byte byteVar = 127; // 8位，范围 -128 到 127
short shortVar = 32767; // 16位，范围 -32768 到 32767
int intVar = 2147483647; // 32位，最常用
long longVar = 9223372036854775807L; // 64位，注意要加 L
System.out.println("--- 整数类型 ---");
System.out.println("byte: " + byteVar + ", 范围: -128 ~ 127");
System.out.println("short: " + shortVar + ", 范围: -32768 ~ 32767");
System.out.println("int: " + intVar);
System.out.println("long: " + longVar);
// 不同进制表示
int binary = 0b1010; // 二进制，值为 10
int octal = 017; // 八进制，值为 15
int hex = 0xFF; // 十六进制，值为 255
int withUnderscore = 1_000_000; // 可以用下划线分隔（Java 7+）
System.out.println("\n不同进制:");
System.out.println("二进制 0b1010 = " + binary);
System.out.println("八进制 017 = " + octal);
System.out.println("十六进制 0xFF = " + hex);
System.out.println("下划线分隔 1_000_000 = " + withUnderscore);
// 【浮点类型】
float floatVar = 3.14f; // 32位，注意要加 f
double doubleVar = 3.141592653589793; // 64位，默认类型
System.out.println("\n--- 浮点类型 ---");
System.out.println("float: " + floatVar + " (精度约7位)");
System.out.println("double: " + doubleVar + " (精度约15位)");
// 科学计数法
double scientific = 1.23e-4; // 0.000123
System.out.println("科学计数法 1.23e-4 = " + scientific);
// 【警告】浮点数精度问题
System.out.println("\n【警告】浮点数精度问题:");
System.out.println("0.1 + 0.2 = " + (0.1 + 0.2)); // 不是精确的 0.3
// 【字符类型】
char charVar = 'A'; // 16位 Unicode 字符
char unicodeChar = '\u4E2D'; // Unicode 编码（中）
char intChar = 65; // 也可以用整数
System.out.println("\n--- 字符类型 ---");
System.out.println("char: " + charVar);
System.out.println("Unicode \\u4E2D: " + unicodeChar);
System.out.println("整数 65 作为字符: " + intChar);
// 【布尔类型】
boolean boolTrue = true;
boolean boolFalse = false;
System.out.println("\n--- 布尔类型 ---");
System.out.println("boolean true: " + boolTrue);
System.out.println("boolean false: " + boolFalse);
// 【各类型的默认值和大小】
System.out.println("\n--- 类型信息 ---");
System.out.println("Integer.MAX_VALUE = " + Integer.MAX_VALUE);
System.out.println("Integer.MIN_VALUE = " + Integer.MIN_VALUE);
System.out.println("Double.MAX_VALUE = " + Double.MAX_VALUE);
}
/**
* ============================================================
* 2. 变量声明与赋值
* ============================================================
*/
public static void variableDeclaration() {
System.out.println("\n" + "=".repeat(60));
System.out.println("2. 变量声明与赋值");
System.out.println("=".repeat(60));
// 【声明并初始化】
int age = 25;
String name = "Alice";
System.out.println("声明并初始化: age = " + age + ", name = " + name);
// 【先声明后赋值】
int score;
score = 100;
System.out.println("先声明后赋值: score = " + score);
// 【多变量声明】
int x = 1, y = 2, z = 3;
System.out.println("多变量声明: x=" + x + ", y=" + y + ", z=" + z);
// 【var 关键字（Java 10+）】局部变量类型推断
var message = "Hello"; // 编译器推断为 String
var number = 42; // 编译器推断为 int
var list = new java.util.ArrayList<String>(); // 推断为 ArrayList<String>
System.out.println("\nvar 类型推断:");
System.out.println("var message = \"Hello\" → " + message.getClass().getSimpleName());
System.out.println("var number = 42 → " + ((Object) number).getClass().getSimpleName());
System.out.println("var list = new ArrayList<String>() → " + list.getClass().getSimpleName());
// 【注意】var 只能用于局部变量，不能用于：
// - 类的成员变量
// - 方法参数
// - 返回类型
}
/**
* ============================================================
* 3. 类型转换
* ============================================================
*/
public static void typeConversion() {
System.out.println("\n" + "=".repeat(60));
System.out.println("3. 类型转换");
System.out.println("=".repeat(60));
// 【自动类型转换（隐式）】小类型 → 大类型
System.out.println("--- 自动类型转换 ---");
int intVal = 100;
long longVal = intVal; // int → long
float floatVal = longVal; // long → float
double doubleVal = floatVal; // float → double
System.out.println("int → long → float → double: " + doubleVal);
// 转换顺序: byte → short → int → long → float → double
// char ↗
// 【强制类型转换（显式）】大类型 → 小类型
System.out.println("\n--- 强制类型转换 ---");
double d = 3.99;
int i = (int) d; // 截断，不是四舍五入
System.out.println("(int) 3.99 = " + i);
long big = 1000000000000L;
int small = (int) big; // 可能溢出！
System.out.println("【警告】(int) 1000000000000L = " + small + " (溢出!)");
// 【字符串转换】
System.out.println("\n--- 字符串转换 ---");
// 基本类型 → 字符串
String s1 = String.valueOf(123);
String s2 = Integer.toString(456);
String s3 = "" + 789; // 简便写法
System.out.println("int → String: " + s1 + ", " + s2 + ", " + s3);
// 字符串 → 基本类型
int parsed1 = Integer.parseInt("123");
double parsed2 = Double.parseDouble("3.14");
boolean parsed3 = Boolean.parseBoolean("true");
System.out.println("String → int: " + parsed1);
System.out.println("String → double: " + parsed2);
System.out.println("String → boolean: " + parsed3);
// 【包装类自动装箱/拆箱】
System.out.println("\n--- 自动装箱/拆箱 ---");
Integer boxed = 100; // 自动装箱 int → Integer
int unboxed = boxed; // 自动拆箱 Integer → int
System.out.println("自动装箱: " + boxed + ", 自动拆箱: " + unboxed);
// 【警告】Integer 缓存
Integer a = 127;
Integer b = 127;
Integer c = 128;
Integer d2 = 128;
System.out.println("\n【警告】Integer 缓存:");
System.out.println("127 == 127: " + (a == b)); // true (缓存)
System.out.println("128 == 128: " + (c == d2)); // false (不缓存)
System.out.println("应该用 equals: " + c.equals(d2)); // true
}
/**
* ============================================================
* 4. 运算符
* ============================================================
*/
public static void operators() {
System.out.println("\n" + "=".repeat(60));
System.out.println("4. 运算符");
System.out.println("=".repeat(60));
int a = 17, b = 5;
// 【算术运算符】
System.out.println("--- 算术运算符 ---");
System.out.println("a = " + a + ", b = " + b);
System.out.println("a + b = " + (a + b));
System.out.println("a - b = " + (a - b));
System.out.println("a * b = " + (a * b));
System.out.println("a / b = " + (a / b) + " (整数除法)");
System.out.println("a % b = " + (a % b) + " (取模)");
// 【自增自减】
System.out.println("\n--- 自增自减 ---");
int x = 5;
System.out.println("x = " + x);
System.out.println("x++ = " + (x++) + ", 之后 x = " + x);
System.out.println("++x = " + (++x) + ", 之后 x = " + x);
// 【比较运算符】
System.out.println("\n--- 比较运算符 ---");
System.out.println("a == b: " + (a == b));
System.out.println("a != b: " + (a != b));
System.out.println("a > b: " + (a > b));
System.out.println("a <= b: " + (a <= b));
// 【逻辑运算符】
System.out.println("\n--- 逻辑运算符 ---");
boolean p = true, q = false;
System.out.println("p = " + p + ", q = " + q);
System.out.println("p && q: " + (p && q)); // 短路与
System.out.println("p || q: " + (p || q)); // 短路或
System.out.println("!p: " + (!p));
// 【位运算符】
System.out.println("\n--- 位运算符 ---");
int m = 0b1010, n = 0b1100;
System.out.println("m = 0b1010 (10), n = 0b1100 (12)");
System.out.println("m & n = " + (m & n) + " (按位与)");
System.out.println("m | n = " + (m | n) + " (按位或)");
System.out.println("m ^ n = " + (m ^ n) + " (按位异或)");
System.out.println("~m = " + (~m) + " (按位取反)");
System.out.println("m << 2 = " + (m << 2) + " (左移)");
System.out.println("m >> 1 = " + (m >> 1) + " (右移)");
// 【三元运算符】
System.out.println("\n--- 三元运算符 ---");
int max = (a > b) ? a : b;
System.out.println("max(a, b) = " + max);
}
/**
* ============================================================
* 5. 常量
* ============================================================
*/
public static void constants() {
System.out.println("\n" + "=".repeat(60));
System.out.println("5. 常量");
System.out.println("=".repeat(60));
// 【final 关键字】定义常量
final double PI = 3.14159;
final int MAX_SIZE = 100;
final String APP_NAME = "MyApp";
System.out.println("PI = " + PI);
System.out.println("MAX_SIZE = " + MAX_SIZE);
System.out.println("APP_NAME = " + APP_NAME);
// PI = 3.14; // 编译错误！final 变量不能重新赋值
// 【命名约定】常量全大写，下划线分隔
System.out.println("\n命名约定: 常量全大写，如 MAX_SIZE, APP_NAME");
// 【static final】类常量
System.out.println("\nstatic final 用于定义类常量（见类定义）");
}
// 类常量示例
public static final String VERSION = "1.0.0";
public static final int DEFAULT_PORT = 8080;
/**
* ============================================================
* 6. 字符串基础
* ============================================================
*/
public static void stringBasics() {
System.out.println("\n" + "=".repeat(60));
System.out.println("6. 字符串基础");
System.out.println("=".repeat(60));
// 【创建字符串】
String s1 = "Hello"; // 字符串字面量（推荐）
String s2 = new String("Hello"); // 使用构造函数
String s3 = "Hello"; // 与 s1 共享同一对象
System.out.println("--- 字符串创建 ---");
System.out.println("s1 = \"Hello\", s2 = new String(\"Hello\"), s3 = \"Hello\"");
System.out.println("s1 == s3: " + (s1 == s3) + " (字符串池)");
System.out.println("s1 == s2: " + (s1 == s2) + " (不同对象)");
System.out.println("s1.equals(s2): " + s1.equals(s2) + " (内容相等)");
// 【字符串方法】
System.out.println("\n--- 常用方法 ---");
String text = " Hello, World! ";
System.out.println("原字符串: \"" + text + "\"");
System.out.println("length(): " + text.length());
System.out.println("trim(): \"" + text.trim() + "\"");
System.out.println("toUpperCase(): " + text.trim().toUpperCase());
System.out.println("toLowerCase(): " + text.trim().toLowerCase());
System.out.println("charAt(0): " + text.trim().charAt(0));
System.out.println("substring(0, 5): " + text.trim().substring(0, 5));
System.out.println("indexOf(\"World\"): " + text.indexOf("World"));
System.out.println("contains(\"World\"): " + text.contains("World"));
System.out.println("startsWith(\" H\"): " + text.startsWith(" H"));
System.out.println("replace(\"World\", \"Java\"): " + text.replace("World", "Java"));
// 【字符串拼接】
System.out.println("\n--- 字符串拼接 ---");
String name = "Alice";
int age = 25;
// + 运算符
String msg1 = "Name: " + name + ", Age: " + age;
System.out.println("+ 拼接: " + msg1);
// String.format
String msg2 = String.format("Name: %s, Age: %d", name, age);
System.out.println("format: " + msg2);
// StringBuilder（推荐用于循环拼接）
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Name: ").append(name).append(", Age: ").append(age);
System.out.println("StringBuilder: " + sb.toString());
// 【文本块（Java 15+）】
String json = """
{
"name": "Alice",
"age": 25
}
""";
System.out.println("\n文本块 (Java 15+):");
System.out.println(json);
// 【字符串不可变性】
System.out.println("【重要】String 是不可变的，所有修改都返回新对象");
}
}
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