第3章 Java 的基本程序设计结构

3.2 注释

//
/**/
/**
* 自动生成文档
* @version abc
* @author def
  */

3.3 数据类型

3.3.1整型

• int, 4B
• short, 2B
• long, 8B
• byte, 1B

整型的范围与机器无关.

// long
4L
// 十六进制 (或 0X)
0xCAFE
// 八进制 (0开头)
010
// 二进制 (或 0B)
0b1001
// 人类易读的10进制和二进制
1_000_000
0b1111_0100_0010_0100_0000

没有无符号整型.

3.3.2 浮点型

• float, 4B
• double, 8B

float 的精度在6~7位有效数字.

// 或者 F
3.14f
// 默认为 double (D, d)
3.14

特殊值:

• 正无穷大, Double.POSITIVE_INFINITY
• 负无穷大, Double.NEGATIVE_INFINITY
• NaN, Double.NaN

// 判断是否为 NaN
Double.isNaN(x)

3.3.3 char 类型

• char, 2B
• 使用单引号 'A'

\u2122

3.3.4 Unicode 和 char 类型

• 码点:U+0041
• 代码平面, code plane

3.3.5 boolean 类型

• false
• true

3.4 变量与常量

3.4.1 声明变量

double salary;
// _ 不能作为变量名
// 一行中声明两个变量
int i, j;

3.4.2 变量初始化

• 使用未初始化的变量会在编译时报错

int vacationDays;
vacationDays = 12;
int vacationDays = 12;
// java10 开始支持类型自动推导
var vacationDays = 12;

3.4.3 常量

final double CM_PER_INCH = 2.54;

类常量:

package chapter03;
// 文件名与类名相同, 并带有 .java 扩展名, 包括大小写.
public class FirstSample {
    // static final 不用 new 对象就可在方法中使用
    public static final double abc = 2.54;
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(abc);
        // 使用自定义退出码
        // System.exit();
    }
}

3.4.4 枚举类型

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static final double abc = 2.54;
    public static void main(String[] args) {
        Size s = Size.SMALL;
        System.out.println(s);
    }
}
enum Size{SMALL, MEDIUM, LARGE, EXTRA_LARGE};

3.5 运算符

• 整数被0除将产生异常
• 浮点数被0除将产生无穷大或 NaN

3.5.2 数学函数与常量

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static final double abc = 2.54;
    public static void main(String[] args) {
        double x = 4;
        double y = Math.sqrt(x);
        System.out.println(y);
    }
}

数学家知道的最优规则:

• 余数总是要 >= 0

避免总写包名:

package chapter03;
import static java.lang.Math.*;
public class FirstSample {
    public static final double abc = 2.54;
    public static void main(String[] args) {
        double x = 4;
        double y = sqrt(x);
        System.out.println(y);
    }
}

3.5.3 数值类型之间的转换

合法转换:

• 虚线: 有精度损失

合法转的自动转换:

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static final double abc = 2.54;
    public static void main(String[] args) {
        double x = 4;
        int y = 3;
        System.out.println(x+y);
    }
}

3.5.4 强制类型转换

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static final double abc = 2.54;
    public static void main(String[] args) {
        double x = 9.997;
        int nx = (int)x;
        System.out.println(x+nx);
    }
}

3.5.5 结合赋值和运算符

3.5.6 自增与自减运算符

3.5.7 关系和 boolean 运算符

3.5.8 位运算符

• &, and
• |, or
• ^, xor
• ~, not

3.5.9 括号与运算符级别

3.6 字符串

String 不是内置的字符串类型.

3.6.1 子串

3.6.2 拼接

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static final double abc = 2.54;
    public static void main(String[] args) {
        int age = 13;
        String rating = "PG" + age; // 不同类型直接拼接, go 需要类型转换
        System.out.println(rating);
    }
}

3.6.3 不可变字符串

不能直接修改原字符串, 需要先提取再创建新的:

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static final double abc = 2.54;
    public static void main(String[] args) {
        String greeting = "Hello";
        greeting = greeting.substring(0, 3) + "p!";
        System.out.println(greeting);
    }
}

3.6.4 检测字符串是否相等

// 一定要使用 equals()
"Hello".equals(greeting)

3.6.5 空串与 Null 串

// 检查空串
if (str.length() == 0)
// 或
if (str.equals(""))
// 检测 null
if (str == null)

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static final double abc = 2.54;
    public static void main(String[] args) {
        String greeting = null;
        // 会抛出异常
        if (greeting.length() != 0) {
            System.out.println(greeting);
        }
    }
}

3.6.6 码点与代码单元

3.6.7 String API

3.6.8 阅读联机 API 文档

3.6.9 构建字符串

使用 StringBuilder 拼接大量小字符串:

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        builder.append("abc");
        builder.append("def");
        System.out.println(builder);
    }
}

StringBuffer 是 StringBuilder 的前身, 性能稍低, 但是是并发安全的.

3.7 输入与输出

3.7.1 读取输入

package chapter03;
import java.util.Scanner;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        String name = in.nextLine();
        System.out.println(name);
    }
}

3.7.2 格式化输出

3.7.3 文件输入与输出

package chapter03;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.nio.file.Path;
import java.util.Scanner;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Scanner in = new Scanner(Path.of("README.md"), StandardCharsets.UTF_8);
        System.out.println(in.nextLine());
        in.close();
    }
}

3.8 控制流程

3.8.1 块作用域

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) throws {
        int n;
        {
            int n; // 编译时错误, 重定义, Go 是可以的
        }
    }
}

3.8.2 条件语句

if (condition1) statement1 else if (condition2) statement2 else statement3

3.8.3 循环

while (condition) statement
do statement while (condition);

3.8.4 确定循环

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

3.8.5 多重选择: switch 语句

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) {
        int n = (int)(Math.random()*100);
        switch (n) {
            case 1:
                System.out.println(n);
                break; // 默认不退出 switch
            case 2:
                System.out.println(n+1);
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

编译时可以添加 fallthrough 选项来对没有使用 break 的 switch 提出警告.

case 标签的类型可以是:

• char, byte, short, int
• 枚举
• 字符串字面量

3.8.6 中断控制流程的语句

带标签的 break

• 跳出多重嵌套的循环语句

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) {
        int i, j = 0;
        label:
        for (i = 0; i < 10; i++) {
            for (j = 0; j < 10; j++) {
                if (j*i == 36) {
                    break label;
                }
            }
        }
        System.out.printf("%d, %d\n", i, j);
    }
}

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) {
        int i, j = 0;
        for (i = 0; i < 10; i++) {
            for (j = 0; j < 10; j++) {
                if (j == 0) {
                    continue;
                }
                System.out.println(i/j);
            }
        }
        System.out.printf("%d, %d\n", i, j);
    }
}

带标签的 continue 将跳到与标签匹配的循环的首部.

3.9 大数

原则上是，只要你的计算机的内存足够大，可以有无限位的.

• BigInteger
• BigDecimal

package chapter03;
import java.math.BigInteger;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) {
        BigInteger bi = new BigInteger("123456789112344454");
        BigInteger result = bi.multiply(bi);
        System.out.println(result);
    }
}

3.10 数组

3.10.1 声明数组

• 长度不能改变

int[] a = new int[100];
var a = new int[100];
int[] smallPrimes = {1, 2, 3};
int[] a = new int[]{1, 2, 3};

• 创建长度为0的数组

new elementType[0]
new elementType[]{}

3.10.2 访问数组元素

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[10];
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(a[i]);
        }
    }
}

3.10.3 for each 循环

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[10];
        for (int e : a) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}

3.10.4 数组拷贝

直接赋值将引用同一底层数组:

使用 Arrays.copyOf() 将原数据拷贝到新空间.

3.10.5 命令行参数

与 Go 不同, Java 的 args[0] 不从程序名开始.

3.10.6 数组排序

package chapter03;
import java.util.Arrays;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[]{1, 3, 5, 4, 7, 9, 2};
        Arrays.sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

3.10.7 多维数组

double[][] balances;
balances = new double[NYEARS][NRATES];

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] a2 = new int[3][3];
        System.out.println(a2[2][2]); // 直接使用
    }
}

3.10.8 不规则数组

package chapter03;
public class FirstSample {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] odds = new int[3][];
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            odds[i] = new int[i];
        }
    }
}