Основные структуры языка Java (стр. 2 из 6)
Символы хранятся в формате типа char.
Компилятор и исполняющая система Java работают только с кодировкой Unicode.
Строки символов заключаются в кавычки. Управляющие символы и коды записываются в строках точно так же, с обратной наклонной чертой, но без апострофов, и оказывают то же действие. Строки могут располагаться только на одной строке исходного кода, нельзя открывающую кавычку поставить на одной строке, а закрывающую — на следующей. Например:
"Это строка\nс переносом"
"\"Спартак\" — Чемпион!"
Строки символов нельзя начинать на одной строке исходного кода, а заканчивать на другой.
Для строковых констант определена операция сцеплений, обозначаемая плюсом.
"Сцепление " + "строк" дает в результате строку "Сцепление строк".
Чтобы записать длинную строку в виде одной строковой константы, надо после закрывающей кавычки на первой и следующих строках поставить плюс +; тогда компилятор соберет две (или более) строки в одну строковую константу, например:
"Одна строковая константа, записанная "+
"на двух строках исходного текста"
Также нужно учесть, что Windows 95/98/ME вообще не работает с Unicode, a Windows NT/2000 использует для вывода в окно Command Prompt шрифт Terminal, в котором русские буквы, расположены в начальных кодах Unicode, почему-то в кодировке СР866, и разбросаны по другим сегментам Unicode.
Имена
Имена (names) переменных, классов, методов и других объектов могут быть простыми (общее название — идентификаторы (idenifiers)) и составными (qualified names). Идентификаторы в Java составляются из так называемых букв Java (Java letters) и арабских цифр 0—9, причем первым символом идентификатора не может быть цифра. (Действительно, как понять запись 2е3: как число 2000,0 или как имя переменной?) В число букв Java обязательно входят прописные и строчные латинские буквы, знак доллара $ и знак 'подчеркивания _, а так же символы национальных алфавитов.
Служебные слова Java, такие как class, void, static, зарезервированы, их нельзя использовать в качестве идентификаторов своих объектов.
Составное имя (qualified name) — это несколько идентификаторов, разделенных точками, без пробелов, например, уже встречавшееся нам имя System.out.println.
Примитивные типы данных и операции
Все типы исходных данных, встроенные в язык Java, делятся на две группы: примитивные типы (primitive types) и ссылочные типы (reference types).
Ссылочные типы делятся на массивы (arrays), классы (classes) и интерфейсы (interfaces).
Примитивных типов всего восемь. Их можно разделить на логический (иногда говорят булев) тип boolean и числовые (numeric).
К числовым типам относятся целые (integral) и вещественные (floating-point) типы.
Целыхтиповпять: byte, short, int, long, char.
Символы можно использовать везде, где используется тип int, поэтому JLS причисляет их к целым типам. Например, их можно использовать в арифметических вычислениях, скажем, можно написать 2 + 'ж', к двойке будет прибавляться кодировка Unicode '\u0416' буквы 'ж'. В десятичной форме это число 1046 и в результате сложения получим 1048.
А в записи 2 + "Ж" плюс понимается как сцепление строк, двойка будет преобразована в строку, в результате получится строка "2ж".
Вещественных типов два: float и double.
На рис. 1 показана иерархия типов данных Java.
Поскольку по имени переменной невозможно определить ее тип, все переменные обязательно должны быть описаны перед их использованием. Описание заключается в том, что записывается имя типа, затем, через пробел, список имен переменных, разделенных запятой. Для всех или некоторых переменных можно указать начальные значения после знака равенства, которыми могут служить любые константные выражения того же типа. Описание каждого типа завершается точкой с запятой. В программе может быть сколько угодно описаний каждого типа.
Java — язык со строгой типизацией (strongly typed language).
Разберем каждый тип подробнее.
Рис. 1. Типы данных языка Java
Логический тип
Значения логического типа boolean возникают в результате различных сравнений и используются, главным образом, в условных операторах и операторах циклов. Логических значении всего два: true (истина) и false (ложь). Это служебные слова Java. Описание переменных этого типа выглядит так:
booleanb = true, bb = false, bool2;
Над логическими данными можно выполнять операции присваивания, например, bool2 = true, в том числе и составные с логическими операциями; сравнение на равенство b == bb и на неравенство b != bb, а также логические операции.
· отрицание (NOT) ! (обозначается восклицательным знаком);
· конъюнкция (AND) & (амперсанд);
· дизъюнкция (OR) | (вертикальная черта);
· исключающее ИЛИ (XOR) ^ (каре).
Они выполняются над логическими данными, их результатом будет тоже логическое значение true или false. Про них можно ничего не знать, кроме того, что представлено в табл. 1.
Таблица 1. Логические операции
| b1 | b2 | !b1 | b1&b2 | b1|b2 | b1^b2 |
| true | true | false | true | true | false |
| true | false | false | false | true | true |
| false | true | true | false | true | true |
| false | false | true | false | false | false |
Если бы Шекспир был программистом, фразу "То be or not to be" он написал бы так:
2b | ! 2b. (-)
Кроме перечисленных четырех логических операций есть еще две логические операции сокращенного вычисления:
· сокращенная конъюнкция (conditional-AND) &&;
· сокращенная дизъюнкция (conditional-OR) ||.
Удвоенные знаки амперсанда и вертикальной черты следует записывать без пробелов.
Правый операнд сокращенных операций вычисляется только в том случае, если от него зависит результат операции, т. е. если левый операнд конъюнкции имеет значение true, или левый операнд дизъюнкции имеет значение false.
Это правило очень удобно и ловко используется, например, можно записывать выражения (n != 0) && (m/n > 0.001) или (n == 0) || (m/n > 0.001) не опасаясь деления на нуль.
Практически всегда в Java используются именно сокращенные логические операции.
Спецификация языка Java, JLS, определяет разрядность (количество байтов, выделяемых для хранения значений типа в оперативной памяти) и диапазон значений каждого типа. Для целых типов они приведены в табл. 2.
Таблица 2. Целые типы
| Тип | Разрядность (байт) | Диапазон |
| byte | 1 | от -128 до 127 |
| short | 2 | от -32768 до 32767 |
| int | 4 | от -2147483648 до 2147483647 |
| long | 8 | от -9223372036854775808 до 9223372036854775807 |
| char | 2 | от '\u0000' до '\uFFFF' , в десятичной форме от 0 до 65535 |
Впрочем, для Java разрядность не столь важна, на некоторых компьютерах она может отличаться от указанной в таблице, а вот диапазон значений должен выдерживаться неукоснительно.
Хотя тип char занимает два байта, в арифметических вычислениях он участвует как тип int, ему выделяется 4 байта, два старших байта заполняются нулями.
Примеры определения переменных целых типов:
byte b1 = 50, b2 = -99, bЗ;
short det = 0, ind = 1;
int i = -100, j = 100, k = 9999;
long big = 50, veryBig = 2147483648L;
char c1 = 'A', c2 = '?', newLine = '\n';
Целые типы хранятся в двоичном виде в дополнительном коде.
Над целыми типами можно производить массу операций. Их набор восходит к языку С, он оказался удобным и кочует из языка в язык почти без изменений.
Все операции, которые производятся над целыми числами, можно разделить на следующие группы.
Арифметические операции
К арифметическим операциям относятся:
· сложение + (плюс);
· вычитание - (дефис);
· умножение * (звездочка);
· деление / (наклонная черта — слэш);
· взятие остатка от деления (деление по модулю) % (процент);
· инкремент (увеличение на единицу) ++;
· декремент (уменьшение на единицу) --
Между сдвоенными плюсами и минусами нельзя оставлять пробелы. Сложение, вычитание и умножение целых значений выполняются как обычно, а вот деление целых значений в результате дает опять целое (так называемое "целое деление"), например, 5/2 даст в результате 2, а не 2.5, а 5/(-3) даст -1. Дробная часть попросту отбрасывается, происходит усечение частного. Это поначалу обескураживает, но потом оказывается удобным для усечения чисел.
В Java принято целочисленное деление.
Это странное для математики правило естественно для программирования: если оба операнда имеют один и тот же тип, то и результат имеет тот же тип. Достаточно написать 5/2.0 или 5.0/2 или 5.0/2.0 и получим 2.5 как результат деления вещественных чисел.
Операция деление по модулю определяется так: а % b = а - (а / b) * b; например, 5%2 даст в результате 1, а 5% (-3) даст, 2, т.к. 5 = (-3) * (-1) + 2, но (-5)%3 даст -2, поскольку -5 = 3 * (-1) - 2.
Операции инкремент и декремент означают увеличение или уменьшение значения переменной на единицу и применяются только к переменным, но не к константам или выражениям, нельзя написать 5++ или (а + b)++.
Интересно, что эти операции 'можно записать и перед переменной: ++i, — j. Разница проявится только в выражениях: при первой формe записи (постфиксной) в выражении участвует старое значение переменной и только потом происходит увеличение или уменьшение ее значения. При второй форме записи (префиксной) сначала изменится переменная и ее новое значение будет участвовать в выражении.
Результат арифметической операции имеет тип int, кроме того случая, когда один из операндов типа long. В этом случае результат будет типа long.
Перед выполнением арифметической операции всегда происходит повышение типов byte, short, char. Они преобразуются в тип int, а может быть, и в тип long, если другой операнд типа long. Операнд типа int повышается до типа long, если другой операнд типа long. Конечно, числовое значение операнда при этом не меняется.