Java类型转换与条件语句详解

### Java 类型转换与条件语句详解 #### 1. Java 类型转换 在 Java 编程中，类型转换是一项重要的操作，它主要分为两种：拓宽转换（widening）和缩窄转换（narrowing）。 ##### 1.1 拓宽转换 拓宽转换通常在后台自动进行，也被称为隐式提升（implicit promotion）。这种转换不会有数据丢失的风险，因为被提升的类型可以轻松地放入目标类型中。 以下是一些拓宽转换的示例： - `char`（2 字节）到 `int`（4 字节）：字符本质上是小的正整数（范围从 0 到 65,535），用单引号表示，如 `'a'`；而字符串用双引号表示，如 `"a"`。将 `char` 赋值给 `int` 时，会自动进行拓宽转换。 - `int` 到 `float`：虽然 `int` 和 `float` 都占用 4 字节，但 `float` 的范围更大，所以转换没有问题。 - `float` 到 `double`：`double` 占用 8 字节，能容纳 `float` 的值。 - `long` 到 `float`：同样可以进行拓宽转换，且不会出现编译器错误，也不需要使用强制类型转换运算符。 ##### 1.2 缩窄转换 缩窄转换则需要使用强制类型转换运算符，因为从需要更多存储空间的类型转换到需要更少存储空间的类型，可能会导致数据丢失。 强制类型转换运算符是用括号括起来的类型，例如 `(int)` 和 `(byte)` 分别用于转换为 `int` 和 `byte` 类型。 以下是一些缩窄转换的示例： | 代码行 | 操作 | 说明 | | ---- | ---- | ---- | | 23 | `int i = (int) 3.3;` | 将 `double` 类型的 3.3 转换为 `int` 类型，结果为 3，因为小数部分被截断。 | | 24 | `byte b = (byte) 233;` | `233` 超出了 `byte` 类型的范围（-128 到 +127），需要进行强制类型转换。转换后 `b` 的值为 -23。这是因为 `233` 的二进制表示为 `00000000000000000000000011101001`，截断高 3 字节后得到 `11101001`，由于最高位是符号位，所以其值为 -23。 | | 25 | `float f = (float) 3.5;` | 默认情况下，小数是 `double` 类型，要将其视为 `float` 类型，需要添加后缀 `f` 或 `F`，或者使用强制类型转换。 | ##### 1.3 是否需要类型转换的特殊情况 在某些情况下，由于编译器在后台应用规则，可能不需要进行类型转换： - **字面量赋值**：当将字面量赋值给变量时，如果字面量的值在目标类型的范围内，编译器会允许这样的赋值。例如，将 `int` 类型的 `12` 赋值给 `char` 或 `short` 变量，因为 `12` 在它们的范围内，所以不会出现编译器错误。 - **编译时常量**：如果将变量声明为编译时常量（使用 `final` 关键字），并且值在范围内，编译器会允许变量到变量的赋值。例如： ```java final char c1 = 12; char c2 = c1; // 不会产生编译器错误 ``` #### 2. Java 运算符 Java 运算符具有两个重要属性：优先级（precedence）和结合性（associativity）。优先级决定了运算符的执行顺序，而结合性在运算符优先级相同时起作用。 ##### 2.1 运算符分类 - **一元运算符**：只有一个操作数，如前缀/后缀自增/自减运算符 `++` 和 `--`、强制类型转换运算符和逻辑非运算符 `!`。 - **算术运算符**：包括 `+`、`-`、`*`、`/` 和 `%`。整数除法会截断小数部分，任何涉及 `int` 类型或更小类型的数学运算结果都是 `int` 类型。当 `+` 运算符的一个或两个操作数是字符串时，会进行字符串拼接操作。 - **关系运算符**：结果总是布尔值，用于比较两个值的大小关系，如 `>`、`<`、`==` 等，在构建条件语句时会用到。 - **逻辑运算符**：包括 `&&`、`||`、`&`、`|` 和 `^`。`&&` 和 `||` 是短路运算符，即当第一个操作数能确定结果时，不会再计算第二个操作数。而 `&` 和 `|` 不会短路，并且可以用于整数操作数。 - **位运算符**：如按位与 `&` 和按位或 `|`，与逻辑运算符类似，但不会短路，且可以处理整数操作数。 - **三元运算符**：有三个操作数，用于根据布尔表达式的结果为变量赋值，语法为 `booleanExpression ? value1 : value2`。 - **复合赋值运算符**：每个数学运算符都有对应的复合赋值运算符，如 `+=`、`-=` 等。 #### 3. Java 条件语句 条件语句允许我们根据条件的真假来做出决策，在 Java 中，条件语句主要包括 `if` 语句和 `switch` 语句。 ##### 3.1 理解作用域 在编程中，作用域定义了变量在程序中是否可用，也就是变量的可见性。Java 使用块作用域，代码块由花括号 `{}` 界定。 变量的作用域从其在块中声明的位置开始，到该块的结束花括号 `}` 结束。例如： ```java public class ScopeExample { public static void main(String[] args) { ```