Презентация Типы данных и операторы онлайн

Содержание слайда: Типы данных и операторы

Содержание слайда: План лекции Типы данных в Java Операторы для работы с примитивными и ссылочными типами Работа со строками Массивы Инструкции, управляющие ходом выполнения программы

Содержание слайда: Типы данных в Java Java – строго типизированный язык тип известен на момент компиляции выявление многих ошибок до выполнения Две группы типов данных Примитивные или простые (primitive) Ссылочные или объектные (reference)

Содержание слайда: Характеристики типов данных Множество значений для примитивных типов – значения из диапазона этого типа для ссылочных типов – ссылки на объекты, контракт которых включает в себя контракт, определяемый типом ссылки Возможные операции со значениями для примитивных типов – операторы для ссылочных типов – действия, входящие в контракт типа (вызов методов и обращение к полям), и операторы Форма хранения и представления форма хранения определяется реализацией JVM JVM гарантирует одинаковое представление, не зависящее от реализации

Содержание слайда: Примитивные типы Булевый (логический) тип boolean – допускает значения true или false Целочисленные типы char – 16-битовый символ Unicode byte – 8-битовое целое число со знаком short – 16-битовое целое число со знаком int – 32-битовое целое число со знаком long – 64-битовое целое число со знаком Вещественные типы float – 32-битовое число с плавающей точкой (IEEE 754-1985) double – 64-битовое число с плавающей точкой (IEEE 754-1985)

Содержание слайда: Переменные Используются для хранения данных Имеет 3 базовые характеристики имя тип данных значение Переменная объявляется Переменная инициализируется

Содержание слайда: Переменные Примеры объявления переменных примитивного типа

Содержание слайда: Переменные Именованные участки памяти, способные содержать значения определенного типа Могут быть объявлены в различных частях кода поля объектов и классов, параметры методов и др. Область видимости переменной определяется местом ее объявления Локальные переменные должны быть инициализированы перед их использованием

Содержание слайда: Примитивные и ссылочные типы данных Переменные простого типа хранят непосредственно свои значения При присваиваниях происходит копирование значений

Содержание слайда: Целочисленные типы

Содержание слайда: Арифметические операторы примитивных числовых типов Арифметические операции + – сложение двух значений - – вычитание второго значения из первого * – умножение двух значений / – деление первого значения на второе % – остаток от деления первого значения на второе Результат имеет тип, совпадающий с «наиболее широким» типом из типов операндов, но не меньше, чем int

Содержание слайда: Арифметические операторы примитивных числовых типов Инкременты и декременты – соответственно, увеличивают и уменьшают значение на 1 Постфиксная форма: i++, i-- результат – прежнее значение Префиксная форма: ++i, --i результат – новое значение Унарные + и - Аналогичны случаю, когда первый операнд равен 0 Если знак + или - находится перед литералом, он может трактоваться как часть литерала

Содержание слайда: Префиксная и постфиксная формы инкремента

Содержание слайда: Операторы примитивных целочисленных типов операторы сравнения (возврат булева значения) <, <=, >, >= ==, != числовые операторы (возвращают число) унарные операции + и - арифметические операции +, -, *, /, % инкремента и декремента ++ и -- операции битового сдвига <<, >>, >>> битовые операции ~, &, |, ^ оператор с условием ? : оператор приведения типов оператор конкатенации со строкой +

Содержание слайда: Операторы примитивных целочисленных типов

Содержание слайда: Операторы примитивных целочисленных типов -2147483648 -> 10000..0000 -1 -> 11111..1111 2147483647 -> 01111..1111 2147483648 -> 010000..0000

Содержание слайда: Операторы примитивных целочисленных типов

Содержание слайда: Операторы примитивных целочисленных типов

Содержание слайда: Побитовые операторы примитивных целых типов Логические операторы & – побитовое «и» (and) 1 & 3 -> 1 00000001 & 00000011 -> 00000001 | – побитовое «или» (or) 1 | 3 -> 3 00000001 | 00000011 -> 00000011 ^ – побитовое «исключающее или» (xor) 1 ^ 3 -> 2 00000001 ^ 00000011 -> 00000010 ~ – побитовое отрицание ~ 1 -> -2 ~00000001 -> 11111110 Вычисления производятся в типе int либо long

Содержание слайда: Побитовые операторы примитивных целых типов Операторы сдвига << – сдвиг влево 1 << 2 -> 4 00000001 << 2 -> 00000100 >> – арифметический сдвиг вправо 4 >> 2 -> 1 00000100 >> 2 -> 00000001 -1 >> 2 -> -1 11111111 >> 2 -> 11111111 >>> – логический сдвиг вправо 4 >>> 2 -> 1 00000100 >>> 2 -> 00000001 -1 >>> 2 -> 1073741823 11111111 >>> 2 -> 00111111 11111111 11111111 11111111 Вычисления производятся в типе int либо long

Содержание слайда: Дробные типы

Содержание слайда: Операторы примитивных вещественных типов операторы сравнения (возврат булева значения) <, <=, >, >= ==, != числовые операторы (возвращают число) унарные операции + и - арифметические операции +, -, *, /, % инкремента и декремента ++ и -- оператор с условием ? : оператор приведения типов оператор конкатенации со строкой +

Содержание слайда: Особенность примитивных вещественных типов Константы классов Float и Double Positive Infinity (Infinity) Negative Infinity (-Infinity) Not a Number (NaN) Различаются значения 0, +0 и -0

Содержание слайда: Операторы примитивных вещественных типов

Содержание слайда: Операторы примитивных вещественных типов

Содержание слайда: Операторы примитивных вещественных типов

Содержание слайда: Операторы Постфиксные Унарные Создание и приведение Арифметика Арифметика Побитовый сдвиг Сравнение Равенство И (and) Исключающее ИЛИ (xor) Включающее ИЛИ (or) Условное И (and) Условное ИЛИ (or) Условный оператор Операторы присваивания

Содержание слайда: Операторы сравнения примитивных числовых типов > и < – строгое сравнение >= и <= – нестрогое сравнение == – определение равенства != – определение неравенства Результат – логическое значение: true или false Сравнение проводится в наиболее широком типе из типов операндов

Содержание слайда: Операторы присваивания примитивных типов = – простое присваивание Тип выражения справа должен допускать присваивание в переменную слева +=, -=, *=, /=, %=, >>=, <<=, >>>=, &=, ^=, |= Присваивание с действием Тернарный оператор, x = x > 1 ? 2 : 1; Типы операндов должны позволять совершить операцию

Содержание слайда: Преобразование примитивных числовых типов Неявное преобразование типов Преобразование к более широкому типу Явное преобразование типов Преобразование к указанному типу с помощью оператора (type)expr

Содержание слайда: Особенности преобразования примитивных числовых типов Более широкий тип тот, переменные которого могут принимать большее количество значений Вещественные типы считаются шире целочисленных Это, естественно, не так

Содержание слайда: Операторы примитивного логического типа == – определение равенства != – определение неравенства ! – отрицание & – логическое «и» (and) | – логическое «или» (or) ^ – логическое «исключающее или» (xor) && – условное «и» (может не вычислять второй операнд) || – условное «или» (может не вычислять второй операнд) ? : – оператор с условием  + – конкатенация со строкой

Содержание слайда: Классы и объекты Класс – это описание объектов со схожей структурой и поведением (шаблон) Объект – экземпляр некоторого класса, или экземпляр массива Объектов имеющего класса может быть много, а может не быть вовсе Создание объектов происходит путем вызова конструктора класса (new)

Содержание слайда: Пример класса

Содержание слайда: Примитивные и ссылочные типы данных Переменные ссылочного типа хранят ссылку на объект или null При присваиваниях происходит копирование значений ссылок

Содержание слайда: Примитивные и ссылочные типы данных Переменные ссылочного типа хранят ссылку на объект или null При присваиваниях происходит копирование значений ссылок

Содержание слайда: Ссылки и объекты Доступ к объектам происходит по ссылкам-"безопасным указателям" на объект Допускается несколько ссылок на один и тот же объект Допускается отсутствие ссылок на объект Соответствие типа объекта по ссылке контролируется (на этапе компиляции)

Содержание слайда: Операторы ссылочных типов new – создание объекта класса (вызов конструктора) = – присвоение ссылки Тип выражения справа должен допускать присвоение в тип переменной слева == и != – сравнение ссылок Сравниваются только ссылки, а не состояние объектов!

Содержание слайда: Операторы ссылочных типов . – разыменование ссылки reference.method() reference.field () – вызов метода У любого объекта можно вызвать методы, объявленные в классе Object

Содержание слайда: Сравнение объектов по ссылке Операторы == и != для ссылочных типов сравнивают не состояния объектов, а значения ссылок

Содержание слайда: Сравнение объектов по ссылке Если при сравнении один из аргументов равен null, то результат равен false Если оба аргумента сравнения равны null, то результат сравнения равен true

Содержание слайда: Сравнение объектов по значению Метод equals(Object o), доступный для любого объекта Ссылочные величины можно складывать со строкой (вызов toString() объекта) Если ссылка равна null, то к строке добавляется текст "null"

Содержание слайда: Преобразование ссылочных типов Преобразование типа возможно, только если контракт целевого типа является частью контракта приводимого типа Более широким считается тип, переменные которого могут принимать большее количество значений. Родительский тип считается более общим, чем дочерний. Неявное преобразование типов – преобразование от более узкого к более широкому Явное преобразование типов – преобразование от более широкого к более узкому с помощью оператора явного преобразования (type)expr

Содержание слайда: Преобразование и проверка ссылочных типов Если явное преобразование типов невозможно, возникает ошибка java.lang.ClassCastException Соответствие типа можно проверить с помощью оператора instanceof, возвращающего true, если тип применим к объекту и false, если нет

Содержание слайда: Преобразование и проверка ссылочных типов

Содержание слайда: Оператор ветвления Формат: <логическое выражение> ? <значение 1> : <значение 2>

Содержание слайда: Оператор ветвления

Содержание слайда: Работа со строками Для работы со строками существуют специальные классы String и StringBuffer (StringBuilder с Java5) Каждый строковый литерал порождает экземпляр класса String Значение любого типа может быть приведено к строке Если хотя бы один из операндов оператора + является ссылкой на строку, то остальные операнды также приводятся к строке, а оператор трактуется как конкатенация строк

Содержание слайда: Массивы Массив – упорядоченный набор элементов одного типа Элементами могут быть значения простых и ссылочных типов Массивы сами по себе являются объектами и наследуют от класса Object Доступ к элементам по целочисленному индексу с помощью оператора []

Содержание слайда: Объявление одномерных массивов Объявление, инициализация, заполнение Способ «3 в 1»

Содержание слайда: Работа с одномерными массивами Форма объявления ссылки на массив с квадратными скобками после типа элемента является более предпочтительной Объект массива создается с помощью оператора new Массив при этом заполняется значениями по умолчанию для типа его элементов (0, false или null) Нумерация в массивах начинается с 0 Длина массива хранится в публичном неизменяемом поле length Изменить длину массива после создания его объекта нельзя

Содержание слайда: Многомерные массивы Состоят из одномерных массивов, элементами которых являются ссылки на массивы меньшей размерности При создании объекта необязательно указывать все размерности Массив необязательно должен быть «прямоугольным»

Содержание слайда: Многомерные массивы

Содержание слайда: Виды инструкций Выражения присваивания Префиксные и постфиксные формы выражений с операторами инкремента и декремента Конструкции вызова методов Выражения создания объектов Составные инструкции Управляющие порядком вычислений

Содержание слайда: Блок Составная инструкция Может использоваться в любом месте, где допускается инструкция Определяет область видимости локальных переменных: объявленная внутри блока переменная не видна за его пределами

Содержание слайда: Ветвление Полная форма Неполная форма else относится к ближайшему выражению if, поэтому настоятельно рекомендуется использование блоков инструкций

Содержание слайда: Блок переключателей Для типов char, byte, short, int Выполняются инструкции, расположенные за меткой case, предложение которой совпало со значением параметра блока переключателей

Содержание слайда: Блок переключателей Если ни одно из предложений не подошло, выполняются инструкции, расположенные за меткой default Метка default является необязательной Метка case или default не служит признаком завершения блока переключателей Команда break передает управление первой инструкции, следующей за блоком переключателей

Содержание слайда: Условные циклы while Форма с предусловием Выполняется пока условие истинно Если при входе в цикл условие ложно, цикл не выполняется Форма с постусловием Выполняется пока условие истинно При первом входе в цикл проверка условия не производится

Содержание слайда: Цикл с предусловием for Формально цикл for в Java не является циклом со счетчиком Общий синтаксис Все секции заголовка являются необязательными Тело также может быть пустым

Содержание слайда: Секции цикла for Секции инициализации и изменения могут быть представлены списком выражений, разделенных запятой Допустимо объявление переменных в секции инициализации

Содержание слайда: Объявление переменных в цикле for При инициализации переменных различных типов они не должны объявляться внутри заголовка

Содержание слайда: Работа с метками Метка метка: Инструкция Оператора goto в Java нет!!! Метками можно помечать блоки инструкций и циклы Обращаться к меткам разрешено только с помощью команд break и continue

Содержание слайда: break Применяется для завершения выполнения кода блока инструкций Завершение текущего блока (безымянная форма) break; Завершение указанного блока (именованная форма) break метка; Завершить блок, который сейчас не выполняется, нельзя!

Содержание слайда: break

Содержание слайда: continue Применяется только в контексте циклических конструкций Производит передачу управления в конец тела цикла Завершение витка текущего цикла (безымянная форма) continue; Завершение витка указанного цикла (именованная форма) continue метка; Завершить виток цикла, который сейчас не выполняется, нельзя!

Содержание слайда: continue

Содержание слайда: Возврат из метода Инструкция return прекращает выполнение метода и возвращает его результат С возвращаемым значением return value; Значение должно быть приводимо к типу, возвращаемому методом Без возвращаемого значения return; методы void конструкторы

Содержание слайда: Спасибо за внимание!

Содержание слайда: Дополнительные источники Арнолд, К. Язык программирования Java [Текст] / Кен Арнолд, Джеймс Гослинг, Дэвид Холмс. – М. : Издательский дом «Вильямс», 2001. – 624 с. Вязовик, Н.А. Программирование на Java. Курс лекций [Текст] / Н.А. Вязовик. – М. : Интернет-университет информационных технологий, 2003. – 592 с. Хорстманн, К. Java 2. Библиотека профессионала. Том 1. Основы [Текст] / Кей Хорстманн, Гари Корнелл. – М. : Издательский дом «Вильямс», 2010 г. – 816 с. Эккель, Б. Философия Java [Текст] / Брюс Эккель. – СПб. : Питер, 2011. – 640 с. JavaSE at a Glance [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/overview/index.html, дата доступа: 21.10.2011. JavaSE APIs & Documentation [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/documentation/api-jsp-136079.html, дата доступа: 21.10.2011.