变量定义
变量是程序中存储数据的容器，用于保存可变的数据值。在Java中，变量必须先声明后使用，声明时需指定变量的数据类型和变量名。
语法
数据类型 变量名 [= 初始值];
示例：声明与初始化
public class VariableDemo {
public static void main(String[] args) {
int age; // 声明变量
age = 25; // 赋值
System.out.println("Age: " + age); // 输出：Age: 25
}
}运行结果
Age: 25
代码解析
- Java源文件保存为“VariableDemo.java”。
- int age声明了一个整型变量age。
- age = 25将值25赋给age变量。
示例：未初始化错误
public class UninitializedError {
public static void main(String[] args) {
int number;
System.out.println(number); // 编译错误：未初始化
}
}错误原因：局部变量必须初始化后才能使用。
变量的数据类型
Java是强类型语言，变量声明时必须明确变量的数据类型。常见数据类型分为两类：
1．基本数据类型
整数：byte（1字节）、short（2字节）、int（4字节）、long（8字节）
浮点数：float（4字节）、double（8字节）
字符：char（2字节，Unicode）
布尔：boolean（1位，true/false）
2．引用数据类型
类（如String）、接口、数组等。
示例：基本类型使用
public class PrimitiveTypes {
public static void main(String[] args) {
byte b = 127; // -128~127
short s = 32767; // -32768~32767
int i = 2147483647; // -2^31~2^31-1
long l = 9223372036854775807L; // 添加L后缀
float f = 3.14f; // 添加f后缀
double d = 3.1415926535;
char c = 'A'; // Unicode字符
boolean bool = true;
System.out.println("byte: " + b);
System.out.println("short: " + s);
System.out.println("int: " + i);
System.out.println("long: " + l);
System.out.println("float: " + f);
System.out.println("double: " + d);
System.out.println("char: " + c);
System.out.println("boolean: " + bool);
}
}运行结果
byte: 127
short: 32767
int: 2147483647
long: 9223372036854775807
float: 3.14
double: 3.1415926535
char: A
boolean: true
说明：Java源文件保存为“PrimitiveTypes.java”。
示例：引用类型（String）
public class StringDemo {
public static void main(String[] args) {
String greeting = "Hello, Java!";
System.out.println(greeting); // 输出：Hello, Java!
}
}运行结果
Hello, Java!
说明：Java源文件保存为“StringDemo.java”。
变量的类型转换
类型转换分为自动类型转换和强制类型转换。
1．自动类型转换（隐式）
小范围类型 → 大范围类型。
int → long → float → double
char → int
2．强制类型转换（显式）
大范围类型 → 小范围类型（如 double → int），可能丢失精度。
示例：自动转换
public class AutoConversion {
public static void main(String[] args) {
int numInt = 100;
double numDouble = numInt; // int → double
System.out.println("numDouble: " + numDouble); // 输出：100.0
}
}运行结果
numDouble: 100.0
说明：Java源文件保存为“AutoConversion.java”。
示例：强制转换
public class ForceConversion {
public static void main(String[] args) {
double pi = 3.14159;
int piInt = (int) pi; // double → int
System.out.println("piInt: " + piInt); // 输出：3
long bigNum = 123456789L;
int smallNum = (int) bigNum; // 可能溢出
System.out.println("smallNum: " + smallNum); // 输出：123456789（若未溢出）
}
}运行结果
piInt: 3
smallNum: 123456789
说明：Java源文件保存为“ForceConversion.java”。
示例：字符串转换
public class StringConversion {
public static void main(String[] args) {
String numStr = "123";
int numInt = Integer.parseInt(numStr); // 字符串 → int
System.out.println("numInt: " + numInt); // 输出：123
String piStr = "3.14";
double piDouble = Double.parseDouble(piStr); // 字符串 → double
System.out.println("piDouble: " + piDouble); // 输出：3.14
}
}运行结果
numInt: 123
piDouble: 3.14
说明：Java源文件保存为“StringConversion.java”。
3．常见错误与解决方法
- 类型不匹配：int x = "123";（编译错误）。→使用Integer.parseInt()或Double.parseDouble()转换字符串。
- 强制转换溢出：int y = (int) 1e20;（结果不可预测）。→检查数值范围避免溢出。
变量的作用域
变量的作用域决定了其可访问的范围。Java中常见作用域包括：
- 类变量（静态变量）：用static修饰，类加载时初始化。
- 实例变量：属于对象，无static修饰。
- 局部变量：在方法或代码块中声明，仅在该范围内有效。
示例
public class ScopeDemo {
static String classVar = "Class Variable"; // 类变量
String instanceVar = "Instance Variable"; // 实例变量
public void printVariables() {
String localVar = "Local Variable"; // 局部变量
System.out.println(classVar);
System.out.println(instanceVar);
System.out.println(localVar);
}
public static void main(String[] args) {
ScopeDemo demo = new ScopeDemo();
demo.printVariables();
// System.out.println(localVar); // 错误：局部变量不可访问
}
}运行结果
Class Variable
Instance Variable
Local Variable
代码解析
- Java源文件保存为“ScopeDemo.java”。
- classVar和instanceVar可在整个类中访问。
- localVar仅在printVariables方法内有效。
示例：代码块作用域
public class BlockScope {
public static void main(String[] args) {
int x = 10;
{
int y = 20; // y仅在此代码块内有效
System.out.println("x + y: " + (x + y)); // 输出：30
}
// System.out.println(y); // 错误：y不可访问
}
}运行结果
x + y: 30
说明：Java源文件保存为“BlockScope.java”。
常见错误及解决方法
1．未初始化变量
错误：int x; System.out.println(x);（编译错误）。
解决方案：声明时初始化或赋值后使用。
2．作用域错误
错误：在方法外访问局部变量。
解决方案：确保变量在正确的作用域内访问。
3．类型不匹配
错误：String s = 123;（编译错误）。
解决方案：使用String.valueOf(123)或"" + 123。
知识总结
- 变量要先声明后使用，并且要指定数据类型和名称。
- 基本数据类型包括int、double、char等，引用类型如String。
- 类型转换分自动类型转换和强制类型转换，强制转换可能丢失精度。
- 变量作用域决定其可访问范围，包括类变量、实例变量和局部变量。
理论练习
选择题：以下哪项是合法的变量名？
A．123name B．_age C．class D．int
答案：B
解析：变量名不能以数字开头，且不能是关键字。
填空题：String 类型属于____类型。
答案：引用
填空题：int 类型占____字节。
答案：4
代码分析：以下代码的输出是什么？
double d = 10.5;
int i = (int) d;
System.out.println(i);答案：10
解析：强制转换会丢弃小数部分。
实操练习
练习：编写程序，声明并初始化一个String类型变量、一个int类型变量、一个double类型变量和一个 boolean 类型变量，输出它们的值。
答案：
public class Practice {
public static void main(String[] args) {
String name = "Bob";
int age = 30;
double price = 9.99;
boolean isAvailable = true;
System.out.println("Name: " + name + ", Age: " + age
+ "Price: " + price + ", Available: " + isAvailable);
}
}运行结果
Name: Bob, Age: 30Price: 9.99, Available: true
说明：Java源文件保存为“Practice.java”。
练习：编写程序，将double类型变量3.14强制转换为int，并输出结果。
答案：
public class Practice {
public static void main(String[] args) {
double pi = 3.14;
int piInt = (int) pi;
System.out.println("piInt: " + piInt); // 输出：3
}
}运行结果
piInt: 3
说明：Java源文件保存为“Practice.java”。
练习：编写程序，将String类型"123.45"转换为double类型，并输出结果。
答案：
public class Practice {
public static void main(String[] args) {
String numStr = "123.45";
double numDouble = Double.parseDouble(numStr);
System.out.println("numDouble: " + numDouble); // 输出：123.45
}
}运行结果
numDouble: 123.45
说明：Java源文件保存为“Practice.java”。
练习：编写程序，演示局部变量和实例变量的作用域差异。
答案：
public class Practice {
String instanceVar = "Instance"; // 实例变量
public void printVars() {
String localVar = "Local"; // 局部变量
System.out.println(instanceVar);
System.out.println(localVar);
}
public static void main(String[] args) {
Practice p = new Practice();
p.printVars();
// System.out.println(localVar); // 错误：局部变量不可访问
}
}运行结果
Instance
Local
说明：Java源文件保存为“Practice.java”。
