Java 入門指南
單元 3 - 基本資料型態與參考
Java 中的變數 (variable) 有兩種,一種是基本資料型態 (primitive data type) ,另一種則是對物件 (object) 的參考 (reference)
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reference
基本資料型態共有八種,如下表
型態類型 | 關鍵字 | 位元數 | 範圍 |
---|---|---|---|
整數 | byte | 8 | -128 ~ 127 |
整數 | short | 16 | -32768 ~ 32767 |
整數 | int | 32 | -2147483648 ~ 2147483647 |
整數 | long | 64 | -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807 |
浮點數 | float | 32 | 依據 IEEE 754 標準 |
浮點數 | double | 64 | 依據 IEEE 754 標準 |
布林值 | boolean | 1 | true, flase |
字元 | char | 16 | '\u0000' - '\uffff' |
依資料所佔位元數的不同,整數有四種,浮點數有兩種,另外布林值與字元各一種。一般來說,資料型態所佔據的位元數越多,可表示的數字範圍也越大。字面常數 (literal) 也就是程式中直接寫出來的數值 (value) ,以下表示布林值 (Boolean value) 、字元 (character) 、整數 (integer) 與浮點數 (floating-point number) 的字面常數
boolean a = true;
char b ='2';
int c = 2;
double d = 2.0;
宣告布林型態的變數使用關鍵字 (keyword) boolean , true 為布林值的字面常數,表示邏輯上的真,布林型態的另一個字面常數為 false ,表示邏輯上的假。
字元型態則使用關鍵字 char ,由於 Java 直接支援 Unicode 編碼,因此任何 Unicode 字元都可以當作字元型態的的字面常數。字元型態的字面常數為單引號圍起來的單一字元,或是單引號圍起來,反斜線加上四位的十六位元數字,例如
char e = '\u0061'; // 小寫英文字母 a
char f = '\u0032'; // 阿拉伯數字 2
char g = '\u002E'; // 英文句點 .
char h = '\u0025'; // 百分比符號 %
反斜線加上特定英文小寫字母表示跳脫字元,用來表示一些不可見字元,例如
char i = '\n'; // 新行符號
char j = '\t'; // tab 鍵
char k = '\a'; // 響鈴
char l = '\"'; // 雙引號
整數型態共有四種,一般來講,最常使用的是 int 型態,沒有特別指定的整數字面常數也會是 int 型態,而 long 型態又被稱為長整數,字面常數須加上英文字母 L 或 l 的字尾,如
long m = 220L; // 長整數 220
long n = 220l; // 長整數 220
浮點數型態有兩種,最常使用的是 double 型態,沒有特別指定的浮點數字面常數也會是 double 型態,若是需要使用 float 型態的浮點數,需要在字面常數加上 F 或 f 的字尾,如
float o = 22.0F; // 浮點數 22.0
float p = 22.0f; // 浮點數 22.0
除了以上八種基本資料型態之外,其餘的變數都是指向物件的參考,可以想像變數本身就是容器,基本資料型態所含的數值大小可以直接裝進變數之中,但是物件太大,塞不進變數裡頭,因此物件變數裡所裝的是對物件的連結,也就是參考。
例如 Demo.java 中
/*
* 檔名:Demo.java
* 作者:張凱慶
* 網站:http://kaiching.org
*/
package demo;
// 宣告類別名稱
public class Demo {
// 宣告 main() 方法
public static void main(String[] args) {
// 建立 Object 型態的物件
Object o = new Object();
// 於命令列印出訊息
System.out.println();
System.out.println(o.toString());
System.out.println("程式執行結束");
System.out.println();
}
}
變數 o 為對 Object 型態物件的參考
Object o = new Object();
建立物件須使用關鍵字 new ,以及物件的建構子 (constructor) 。建構子類似物件的方法 (method) ,用來專門建立物件之用。一旦物件建立之後,物件就會包含許多屬性 (field) 與方法。
Object 型態的物件為 Java 所有物件之母,這是說, Java 中所有物件都繼承 (inherit) 自 Object 。繼承 (inheritance) 是物件導向程式語言 (object-oriented programming language) 中的一項重要特性,使類別 (class) 可以衍生自其他類別,子類別 (subclass) 可以擁有父類別 (superclass) 的特性。
繼承的英文原文為 inherit ,中文意思泛指從什麼得到什麼,生物學上的遺傳也是用這個詞。
由於 Object 型態為物件之母,因此 Object 型態的方法,也都會被 Java 中所有物件所繼承
回傳型態 | 名稱 | 功能 |
---|---|---|
Object | o.clone() | 複製回傳 o 本身的拷貝 |
boolean | o.equals(Object obj) | 判斷 obj 是否與 o 相同 |
void | o.finalize() | 呼叫資源回收者檢查此物件是否應該被回收 |
Class<?> | o.getClass() | 回傳類別名稱 |
int | o.hashCode() | 回傳物件的雜湊碼 |
void | o.notify() | 喚醒等待中的單一執行緒 (thread) |
void | o.notifyAll() | 喚醒等待中的所有執行緒 |
String | o.toString() | 回傳物件的字串表達形式 |
void | o.wait() | 使 o 的執行緒進行等待 |
void | o.wait(long timeout) | 使 o 的執行緒進行等待 |
void | o.wait(long timeout, int nanos) | 使 o 的執行緒進行等待 |
有沒有看到,光是 Object 裡頭就有這麼多東東,所以變數裝的下對物件的參考,裝不了整個物件。
有一個特別的字面常數 null ,一旦物件的參考變數指向 null ,就表示參考變數失去對這個原本物件的連結,如果沒有其他的變數指向這個物件,這個物件就會被資源回收者 (garbage collector) 進行資源回收,好挪出記憶體空間,給其他程式利用。
另有一個特別的物件,說是特別其實也是太常使用了,就是字串 (string) 。程式中經常處理大量的字串工作,因此字串有專門的字面常數表示方法,也就是用雙引號圍起來的內容就是字串,例如
String q = "There is no spoon.";
String r = "偷得浮生半日閒";
Demo.java 中的 o.toString() ,就是回傳 o 的字串表達形式,也就是一個字串物件。其他 println() 的參數都需要用到字串,我們直接提供字串的字面常數。
從 a 到 r 都是變數,變數取名有一定的規範,接下來,我們來看看變數命名規則吧!
相關教學影片
中英文術語對照 | |
---|---|
Boolean value | 布林值 |
character | 字元 |
class | 類別 |
constructor | 建構子 |
field | 屬性 |
floating-point number | 浮點數 |
garbage collector | 資源回收者 |
inherit, inheritance | 繼承 |
integer | 整數 |
keyword | 關鍵字 |
literal | 字面常數 |
method | 方法 |
object | 物件 |
object-oriented programming language | 物件導向程式語言 |
primitive data type | 基本資料型態 |
reference | 參考 |
string | 字串 |
subclass | 子類別 |
superclass | 父類別 |
value | 數值 |
variable | 變數 |
重點整理 |
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1. Java 的資料型態分成兩大類型,基本資料型態與參考。 |
2. 使用變數前要先宣告,宣告後的變數可以用等號用字面常數指派數值,或是用關鍵字 new 建立物件。 |
3. 基本資料型態包括整數、浮點數、字元及布林,參考型態主要由類別定義。 |
4. 整數依據範圍及正負號有四種。 |
5. 浮點數依據範圍及精確度有兩種。 |
6. 字元為 16 位元的整數。 |
7. 布林型態只有 true 及 false 兩種值。 |
問題與討論 |
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1. 為什麼要把資料型態分成基本資料型態與參考? |
2. 為什麼整數要分成四種?浮點數要分成兩種? |
3. 什麼是物件之母?為什麼要有物件之母 |
4. 字串跟字元有何不同? |
練習 |
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1. 建立一個新專案 Exercise0301 ,裡頭宣告建立 int 型態的變數 a ,並將 a 設定為 1 ,繼續宣告建立 String 型態的變數 b ,將變數 b 設定為 "2" ,繼續宣告建立 double 型態的變數 c ,將變數 c 設定為 3.0 ,最後印出這三個變數。 |
2. 建立一個新專案 Exercise0302 ,裡頭建立一個變數 a 、 b ,分別指派 true 及 false ,然後印出來 |
3. 建立一個新專案 Exercise0303 ,用 '*' 印出一個三角形。 |