第 2 章 Java 基本语法

1. 第2章 Java基本语法 主要任务 让读者对数据类型、表达式等Java基本语法内容有一个了解，这些内容是任何一门程序设计语言都必须包含的部分，可为程序设计打基础。

2. 本章主要内容 • 1.Java语言的基本元素 • 2.数据类型 • 3.运算符与表达式 • 4.数组

3. 2.1 Java语言的基本元素 • 通过下面的Java源程序，了解Java语言有哪些基本元素 。 • 例2.1一个简单的Java Application源程序：Welcome2.java。程序的运行结果是输出一句话“欢迎使用Java 2”，如图所示。

4. //这是一个简单的Java Application源程序 class Welcome2 { public static void main(String args[]) { System.out.println(“欢迎使用Java 2”); } // 结束main方法定义 } // 结束类Welcome2定义

5. 从以上例子学到什么？ • （1）Welcome2是一个Application应用程序 • （2）源程序中有注释语句 • （3）程序的主体声明了一个自定义类 • （4）Welcome2类包含main（）方法 因此，可以知道Java语言包含标识符、关键字、运算符和分隔符等元素。这些元素有着不同的语法含义和组成规则，它们互相配合，共同组成Java的语句。

6. 2.1.1 标识符 • 什么是标识符？ 在Java中变量以及类和方法都需要一定的名称，这种名称就叫做标识符 • 标识符命名的基本规则： 所有的标识符都必须以一个字母、下划线或美元符号“$”开头，后面的字符可以包含字母、数字、下划线和美元符号。

7. 标识符是由程序员自己定义的名称，可按上面的规则随意选取。不过，Java中有一个标识符命名约定：常量用大写字母，变量用小写字母开始，类以大写字母开始。如果一个变量名由多个单词构成，第一个单词后面的单词以大写字母开始，例如anInt。下划线虽然可以作为标识符的一员，但常用于常量名的单词分隔，因为常量名都是以大写字母单词命名的。标识符是由程序员自己定义的名称，可按上面的规则随意选取。不过，Java中有一个标识符命名约定：常量用大写字母，变量用小写字母开始，类以大写字母开始。如果一个变量名由多个单词构成，第一个单词后面的单词以大写字母开始，例如anInt。下划线虽然可以作为标识符的一员，但常用于常量名的单词分隔，因为常量名都是以大写字母单词命名的。 • 还要注意一点，Java严格区分字母大小写，标识符中的大小写字母被认为是不同的两个字符。例如以下是四个不同的合法标识符：ad，Ad，aD，Da。

8. 2.1.3 分隔符 • 分隔符是用来区分源程序中的基本成份，可使编译器确认代码在何处分隔。 • 分隔符有三种 ☆注释符 ☆空白符 ☆普通分隔符

9. 1．注释符 • 注释是程序员为了提高程序的可读性和可理解性，在源程序的开始或中间对程序的功能、作者、使用方法等所写的注解。注释仅用于阅读源程序，系统编译程序时，忽略其中的所有注释。注释有两种类型： ·// 注释一行 以“//”开始，最后以回车结束。一般作单行注释使用，也可放在某个语句的后面； ·/*… */一行或多行注释 以“/*”开始，最后以“*/”结束，中间可写多行。

10. 2．空白符 • 空白符包括空格、回车、换行和制表符（Tab键）等符号，用来作为程序中各种基本成份之间的分隔符。各基本成份之间可以有一个或多个空白符，其作用相同。和注释一样，系统编译程序时，只用空白符区分各种基本成份，然后忽略它。

11. 3．普通分隔符 • 普通分隔符和空白符的作用相同，用来区分程序中的各种基本成份，但它在程序中有确定的含义，不能忽略。Java有以下普通分隔符： . 句号，用于分隔包、类或分隔引用变量中的变量和方法； ；分号，是Java语句结束的标志； ，逗号，分隔方法的参数和变量说明等； ：冒号，说明语句标号； {} 大括号，用来定义复合语句、方法体、类体及数组的初始化； [] 方括号，原来定义数组类型，及引用数字的元素值； （） 小括号，用于在方法定义和访问中将参数表括起来，或在表达式中定义运算的先后次序。

12. 例2.2 标识符、关键字和分隔符的使用。 • public class Example { public static void main(String args[]) { int i, c; ... } }

13. 2.2 数据类型 • Java的数据类型可分为： ☆·基本类型，包括整型、浮点型、布尔型和字符型； ☆·数组类型，包括一维数组和多维数组； ☆·复合类型，包括类、接口。

14. 2.2.1 基本数据类型

15. 2.2.2 直接量与常量 • 直接量（literal）是指在程序中直接给出的一个符号串，作用是为变量赋值或参与表达式运算。 • 直接量可以是一个具体的数值或字符串，也称常量。但Java中的常量另有所指，是用final说明的一个标识符，在很多教科书中往往不加区分地统称为常量。 • 直接量或常量在程序执行过程中是不可更改的，它们与变量的区别是不占用内存。

16. 1．布尔常量 • 布尔常量只有两个值true和false，代表了两种状态：真和假，书写时直接使用true和false这两个英文单词，不能加引号。

17. 2．整型常量 • 整型常量是不含小数的整数值，书写时可采用十进制、十六进制和八进制形式。十进制常量以非0开头后根多个0～9之间的数字；八进制以0开头后根多个0～7之间的数字；十六进制则以0X开头后根多个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。

18. 3．浮点型常量 • Java的浮点型常量有两种表示形式： ☆·十进制数形式，由数字和小数点组成，且必须有小数点，如.123，0.123，123.0； ☆·科学计数法形式，如123e3或123E-3，其中e或E之前必须有数，且e或E后面的指数必须为整数。

19. 4．字符常量 • 字符常量是由一对单引号括起来的单个字符。它可以是Unicode字符集中的任意一个字符，如：’a’，’Z’。对无法通过键盘输入的字符，可用转义符表示。 • 字符常量的另外一种表示就是直接写出字符编码，如字母A的八进制表示为 ’\101’，十六进制表示为 ’\u0041’。

20. 5．字符串常量 • 字符串常量是用一对双引号括起来的字符序列。当字符串只包含一个字符时，不要把它和字符常量混淆，例如 ’A’ 是字符常量，而 "A" 是字符串常量。字符串常量中可包含转义字符，例如 "Hello \n world!" 在中间加入了一个换行符，输出时，这两个单词将显示在两行上。 • 声明常量的格式： final 类型 常量名[,常量名]=值;

21. 2.2.3 变量 • 变量在程序中为一个标识符，在内存中是一块空间，它提供了一个临时存放信息和数据的地方，具有记忆数据的功能。变量是可以改变的，它可以存放不同类型的数据，通常用小写字母或单词作为变量名。 • 变量具有三个元素：名字、类型和值。

22. 1．变量的声明 • 在Java中存储一个数据，必须将它保存到一个变量中。变量在使用前必须有定义，即有确定的类型和名称。声明变量的格式为： 类型 变量名[,变量名][=初值]; • 该语句告诉编译器以给定的数据类型和变量名建立的一个变量。

23. 例2.3 变量声明示例 • public class V { public static void main(String args[]) { byte b=0x55; short s=0x55ff; int i=1000000; long l=0xffffL; char c='c'; float f=0.23F; double d=0.7E-3; boolean B=true; String S="This is a string";

24. System.out.println("字节型变量 b = "+b); System.out.println("短整型变量 s = "+s); System.out.println(" 整型变量 i = "+i); System.out.println("长整型变量 l = "+l); System.out.println("字符型变量 c = "+c); System.out.println("浮点型变量 f = "+f); System.out.println("双精度变量 d = "+d); System.out.println("布尔型变量 B = "+B); System.out.println("字符串类对象 S = "+S); } }

26. 2．变量的使用范围 • 当你声明了一个变量后，它将被引入到一个范围当中。也就是说，该变量只能在程序的特定范围内使用，出了这个范围，变量就消失了。 • 在类中声明的变量是称为成员变量，通常在类的开始处声明，可在整个类中使用。在方法和块中声明的变量叫局部变量，使用范围是从它声明的地方开始到它所在那个块的结束处，块是由两个大括号所定义的，看下面例子。

27. 例2.4 变量的使用范围。 public class V2 { static int i=10; public static void main(String args[]) { int k=10; System.out.println("i="+i); System.out.println("k="+k); } System.out.println("k="+k); //编译时将出错，已出k的使用范围 }

28. 编译 V2.java时出现错误，如图所示。因为变量k在方法块中声明，在方法块之外它是不存在的，所以编译时会出错。编译 V2.java时出现错误，如图所示。因为变量k在方法块中声明，在方法块之外它是不存在的，所以编译时会出错。

29. 3．变量类型的转换 • 当有一个整数而你需要把它变成一个字符型数据使用时该怎么办呢？需要将整数类型数据强制转换为字符型数据。 • 变量类型强制转换的格式为： （数据类型）数据表达式

30. 2.3 运算符与表达式 • Java的运算符代表着特定的运算指令，程序运行时将对运算符连接的操作数进行相应的运算。运算符和操作数的组合构成表达式，表达式代表着一个确定的数值。 • 按照运算符功能来分，运算符有七种：赋值运算符、算术运算符、关系运算符、条件运算符、逻辑运算符、位运算符和其它运算符。 • 按照连接操作数的多少来分，有一元运算符、二元运算符和三元运算符。

31. 2.3.1 赋值运算符 • 表2.6给出了赋值运算符和功能说明（未列出包含位运算符的赋值运算符）。(见课本31页） • 由赋值运算符构成的表达式称为赋值表达式。赋值运算符的右边是一个表达式，这个表达式还可以包含一个表达式。例如：a=b=c=0，相当于三个表达式c=0，b=c，a=b。

32. 2.3.2 算术运算符 • 表2.7给出了算术运算符和功能说明。（见课本31页） • 算术运算符按操作数的多少可分为一元运算符和二元运算符，一元运算符（+、-、++、--）一次对一个操作数进行运算，二元运算符一次对两个操作数进行运算。 • 求余运算在判断两个数是否成倍数时很有用，余数为0则两数成倍数，否则两数不成倍数。 • 一元运算i++和i--比传统写法的加减运算速度要快很多，常用作循环结构中的计数器。

33. 2.3.3 关系运算符 • 有一些运算符能产生布尔类型的结果，称它们为关系运算符，表2.8列出了这些运算符。（见课本32页） • 关系运算符用于两个操作数之间关系的比较。关系表达式的运算结果为布尔值，不是true就是false，操作数可以是常量、变量和表达式。关系表达式常常用作分支结构或循环结构的控制条件。

34. 2.3.4 条件运算符 • 条件运算符有一个“?”和一个“：”，条件运算符与上面的运算符略有不同，是三元运算符，有三个操作数。条件表达式的格式为： 条件表达式 ? 结果1: 结果2; • 条件运算符的计算过程为：首先计算作为条件的逻辑表达式或关系表达式，条件表达式返回值为true时整个表达式的值为结果1，返回值是false时整个表达式的值为结果2。

35. 2.3.5 逻辑运算符 • 表2.9列出了逻辑运算符。 （见课本33页） • 关系运算只能解决一些简单条件的判定问题，对较为复杂的条件可用逻辑运算来判定。逻辑表达式通常由多个关系表达式构成，最终运算结果为布尔值true或false。

36. 例2.5 下面的程序说明了关系运算符和逻辑运算符的使用方式。输出结果如图所示。

37. public class RAL { public static void main(String args[]) { int a=25, b=3, e=3, f=0; boolean d=a<b; System.out.println("a=25,b=3,e=3,f=0"); System.out.println("a<b = "+d); if (e!=0 && a/e>5) System.out.println("a/e = "+a/e); if (f!=0 && a/f>5) System.out.println("a/f = "+a/f); else System.out.println("f = "+f); } }

38. 2.3.6 位运算符 • 表2.10列出了位运算符。（见课本34页） • 位运算表示按每个二进制位（bit）进行计算。位运算的操作数仅限于整数（char、short、int、long），以二进制形式进行，运算结果为一个整数。位运算主要是为了满足编程中的特殊要求，如测试设备、与硬件通讯等高级编程内容。一般计算机中8个位为1个字节，数据保存在1个或多个字节中，所以位运算要求程序员必须熟悉数的二进制表示，并且知道位运算以后的结果是什么。

39. 2.3.7 其它运算符 • 在Java中还有一些特殊的运算符，如表2.11。（见课本36页）

40. 2.3.8 运算优先级 • 知道了许多运算符，那么当表达式里有多种运算符号的时候，运算的次序如何区分呢？表2.12从高到低列出了运算符的优先级，同一行中的运算符优先级相同。（见课本36页） • 优先级是指同一式子中多个运算符被执行的次序。同一级别里的运算符具有相同的优先级，算术运算符具有左结合性，

41. 2.4 数组 • 数组是有序数据的集合，数组中的每个元素具有相同的数组名，根据数组名和下标来唯一地确定数组中的元素。 • 数组有一维数组和多维数组，使用时要先声明后创建。

42. 2.4.1 一维数组的声明 • 数组是Java语言中的特殊数据类型，它们保存着能通过下标索引来引用的一组同类数据。一维数组是指一个线性数据序列，声明格式为： 数据类型 数组名[]; 或 数据类型[] 数组名;

43. 2.4.2 一维数组的创建与赋值 • 1．用运算符new分配内存再赋值 格式如下： 数组名= new 数据类型[size] • 2．直接赋初值并定义数组的大小 第二种方法是直接赋初值并定义数组的大小。初值必须用大括号括起，用逗号作分隔符，初值的个数表示数组的大小。

44. 例2.6 一维数组的使用。该程序对数组中的每个元素赋值，结果如图所示。

45. public class A1 { public static void main(String args[]) { int a[]=new int[5]; a[0]=1; a[1]=2; a[2]=3; a[3]=4; a[4]=5;

46. System.out.println("a["+0+"] = "+a[0]); System.out.println("a["+1+"] = "+a[1]); System.out.println("a["+2+"] = "+a[2]); System.out.println("a["+3+"] = "+a[3]); System.out.println("a["+4+"] = "+a[4]); } }

47. 2.4.3 多维数组 • Java将多维数组看作数组的数组。例如二维数组就是一个特殊的一维数组，它的每个元素是一个一维数组。 • 二维数组的声明与一维数组基本相同，只是后面再加上一对“[]”。创建二维数组时，可指定各维的长度或至少指定第一维的长度，也可采用直接赋值的方法确定二维数组的长度。此时，按照给定的值序依次填满数组每一行中的元素。更高维的情况是类似的。下面以二维数组为例来进行说明。

48. 习 题 1．Java有哪些基本数据类型？ 2．float和double型数据在赋值时有哪些注意事项？ 3．Java的字符常量和字符串常量有何区别？ 4．数据类型转换有何作用？ 5．说明System.out.println(“This character “+’A’+” has the value：“+(int)’A’) 的输出结果。 6．说明表达式3*9*(3+(9*3/ (-3))) 的计算次序。 7．计算表达式的值：x+a%3*(int)(x+y)%2/4，设x=2.5，a=7，y=4.7。

49. 8．设x的值为10，写出表达式运算后x的值： x+=x x-=3 x*=1+2 x%=5 9．设a=6、b=-4，计算表达式的值： --a%++b (--a)<<a (a<10 && a>10 ? a: b)

50. 10．指出下面哪些是合法的标识符，说出为什么。10．指出下面哪些是合法的标识符，说出为什么。 A. $persons B. TwoUsers C. *point D. this E. _endline 11．指出下面哪些是将一个十六进制值赋值给一个long型变量，说出为什么。 A. long number = 345L; B. long number = 0345; C. long number = 0345L; D. long number = 0x345L.