Простые типы данных и литералы

Простые программы

Листинг 1.1. Простая программа

class Intro{

public static void main(String[] args){ System.out.println(“Мы программируем на Java!”);

}

}

После компиляции и запуска программы (например, в среде NetBeans) в окне вывода появляется сообщение Mы программируем на Java! . Рассмотрим программ­ный код подробнее.

Фигурными скобками в языке программирова­ния Java (как и C++ и C#) отмечаются блоки программного кода. Программный код размещается между открывающей (символ { ) и закрывающей (символ } ) фигурными скобками. В данном случае использовано две пары фигурных ско­бок. Первая, внешняя, пара использована для определения программного кода класса, вторая — для определения метода этого класса.

Как неоднократно отмечалось, для создания даже самой простой программы не­обходимо описать класс. Описание класса начинается с ключевого слова class. После этого следует уникальное имя класса. Непосредственно программный код класса заключается в фигурные скобки. Таким образом, синтаксической кон­струкцией class Intro{... } определяется класс с названием Intro.

Программный код класса Intro состоит всего из одного метода с названием main() (здесь и далее названия методов будут указываться с круглыми скобками после имени, чтобы отличать их от переменных). Название метода стандартное. Дело в том, что выполнение Java-программы начинается с вызова метода с именем main() . Другими словами, в методе main() представлен код, который выполня­ется в результате вызова программы.Любая программа в Java содержит один и только один метод с именем main() (исключение составляют апплеты — у них метода main() нет). Метод main() иногда называют главным методом программы, поскольку во многом именно с этим методом отождествляется сама программа.

Ключевые слова public, static и void перед именем метода main() означают бук­вально следующее: public — метод доступен вне класса, static — метод статиче­ский и для его вызова нет необходимости создавать экземпляр класса (то есть объект), void — метод не возвращает результат.

Инструкция String[] args в круглых скобках после имени метода main() озна­чает тип аргумента метода: формальное название аргумента args, и этот ар­гумент является текстовым массивом (тип String). Квадратные скобки можно указывать после ключевого слова String или после имени ар­гумента args.

Тем, кто программирует в С++, многое из приведенного уже знакомо. На ближайшее время все наши программы будут иметь следующую структуру:

class имя_класса{

public static void main(String[] args){

программный_код

}

}

Название класса (параметр имя_класса) задается пользователем — это, фактиче­ски, название программы. В месте, где указан параметр программный_код, указыва­ется непосредственно выполняемый при вызове программы программный код.

В рассматриваемом примере программный код состоит всего из одной команды System.out.println(“Мы программируем на Java!”). Команда заканчивается точкой с запятой — это стандарт для Java. Командой с помощью встроенного метода println() на консоль (по умолчанию консолью является экран) выводится со­общение "Мы программируем на Java!". Текст сообщения указан аргументом метода. Метод вызывается через поле-объект out объекта потока стандартного вывода System. Подробнее система ввода-вывода будут рассматриваться после того как мы подробнее познакомимся с классами и объектами. Пока же сле­дует запомнить, что для вывода информации на экран в консольных приложе­ниях используется инструкция вида System.out.println(), где в круглых скобках указывается выводимый текст, числовые значения, имена переменных и т. д. - все то, что можно указывать аргументом метода println.

Комментарии

Очень часто в программном коде необходимо оставить комментарий — не­которые пояснения, напоминания или просто текст, предназначенный для пользователя. Важно отметить, что комментарий предназначен не для компи­лятора, поэтому компилятором он игнорируется. В Java существует три типа комментариев.

Однострочный комментарий. Такой комментарий начинается с двойной косой черты (символ //). Все, что находится в строке кода справа от двойной косой черты, компилятором игнорируется.

Многострочный комментарий. Такой комментарий начинается последователь­ностью символов /* и заканчивается последовательностью символов */. Все, что находится между символами /* и */, компилятором игнорируется.

Многострочный комментарий документационной информации. Начинается последовательностью символов /** и заканчивается последовательностью символов */. Обычно используется для выделения в качестве комментария данных справочного характера.

Не следует недооценивать значения комментариев. Хороший комментарий су­щественно улучшает читабельность программного кода и позволяет избежать многих неприятностей

Простые типы данных и литералы

Обычно программы пишут для того, чтобы обрабатывать данные. Методы и воз­можности по обработке данных в значительной степени зависят от типа данных. Язык Java относится к строго типизованным языкам. Это означает, что любая переменная в программе относится к определенному типу данных - одному и только одному. В Java все данные можно разделить на простые и ссылочные. Ссылочные данные реализуются через иерархию классов. Простые данные — это скорее дань традиции. Забегая наперед, отметим, что для простых типов данных существуют ссылочные аналоги.

Разница между простыми и ссылочными типами на практике проявляется при передаче аргументов методам. Простые типы данных передаются по значению, ссылочные — через ссылку. Простые типы данных являются, по сути, базовыми. Именно данные этих типов будут наиболее часто использоваться в начале.

В Java существует четыре группы базовых типов: для работы с целыми числами, для работы с числами в формате с плавающей точкой (действительные числа), символы и логический тип — таким образом, всего получается восемь базовых типов. Базовые типы Java перечислены в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Базовые (простые) типы в Java

В этой же таблице приведены названия классов-оболочек для базовых типов. Классы-оболочки используются в тех случаях, когда переменную соответствую­щего типа необходимо рассматривать как объект. Далее изучим каждую группу базовых типов отдельно. В первую очередь стоит обратить внимание на цело­численные типы данных.

В Java существует четыре типа целочисленных данных: byte, short, int и long. Отличаются типы количеством битов, выделяемых для записи значения соот­ветствующего типа. Размер в битах увеличивается от 8 для типа byte до 32 для типа long (с шагом дискретности 8 бит). На практике выбор подходящего типа осуществляется в соответствии с предполагаемым диапазоном изменения зна­чения переменных. Разумеется, для надежности разумно использовать наиболее «широкий» тип данных, однако при этом не следует забывать и о том, что си­стемные ресурсы даже самого производительного компьютера не безграничны.

Для работы с действительными числами используются типы float и double. С помощью этих типов реализуется формат числа с плавающей точкой. В этом формате действительное число задается посредством двух чисел: мантиссы и показателя степени. Заданное таким образом число равно произведению ман­тиссы на десять в соответствующей второму числу степени. Поскольку размер в битах, выделяемый для типа double, в два раза больше размера для данных типа float, тип double называют типом действительных чисел двойной точности. На практике обычно используется тип double.

Поскольку в Java для символьных данных (тип char) выделяется 16 бит, такая широта размаха позволяет охватить практически все имеющиеся и использую­щиеся на сегодня символы, включая китайские иероглифы. Это свойственно далеко не каждому языку программирования и является следстви­ем курса разработчиков Java на создание универсального языка программи­рования, ориентированного на работу в Интернете. Символам расширенного 8-разрядного набора ISO-Latin-1 соответствует интервал значений от 0 до 255, а интервал значений от 0 до 127 определяет стандартные символы ASCII.

Что касается логического типа boolean, то переменные этого типа могут прини­мать всего два значения: true и false. В свете этого обстоятельства говорить о раз­мере (в битах) переменной типа boolean как-то не принято. В действительности ответ на этот вопрос зависит от типа используемой виртуальной Java-машины. Как правило, логические выражения применяются в условных инструкциях при создании точек ветвления программы.

Указать тип переменной недостаточно. Переменной рано или поздно придется присвоить значение. Делается это с помощью литералов. Литерал — это посто­янное значение, предназначенное для восприятия человеком, которое не может быть изменено в программе. В рассмотренном ранее примере уже использовался строчный литерал — фраза "Мы программируем на Java!". Целочисленные литералы вводятся с помощью арабских цифр от 0 до 9. Также вводятся действительные числа. При этом в качестве десятичного разделителя используется точка. Символы вводятся в одинарных кавычках (не путать с текстом, который заключается в двойные кавычки!), а для ввода логических значений указывают ключевые слова true и false.

Что касается непосредственно объявления переменных в Java, то выполняется оно по следующим правилам. В первую очередь при объявлении переменной перед ее именем в обязательном порядке указывается идентификатор типа. На­пример, инструкцией int n объявляется переменная n целочисленного типа int. Впоследствии этой переменной может быть присвоено значение. В качестве оператора присваивания в Java используется оператор =. Следующими коман­дами объявляется целочисленная переменная, после чего ей присваивается зна­чение 12:

int n; n=12;

При этом всю означенную конструкцию из двух команд можно объединить в одну инструкцию вида int n=12. Более того, объявлять и инициализировать можно сразу несколько переменных, которые перечисляются через запятую после идентификатора типа. Сразу при объявлении переменной допускается присваивать ей начальное значение, как показано далее:

long n, m;

int x, y=3, z=5;

char sym='a';

В приведенном фрагменте первой инструкцией объявляются две целочислен­ные переменные типа long, после чего следующей командой объявляются три пере­менных типа int, причем для двух из них указано начальное значение. Третьей ко­мандой инициализируется символьная переменная sym со значением a (символы-значения заключаются в одинарные кавычки). Что касается доступности перемен­ных, то она определяется блоком, в котором эта переменная объявлена. Блок, в свою очередь, выделяется парой фигурных скобок (то есть { и } ).

Инструкции объявления и инициализации переменных могут размещаться в лю­бом месте программы. Самое главное, чтобы переменная в программе исполь­зовалась (вызывалась) после того, как эта переменная инициализирована (ей присвоено значение). Пример программы, в которой применяются переменные разных типов и литералы, приведен в листинге 1.2.