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计算机基础

javasejavase大约 13 分钟

提示

课程视频教程链接:https://www.bilibili.com/video/BV1h64y1i78N

1.命令提示符

Windows 键+R 输入 cmd 回车

输入盘符名+“:”切换盘符

上下键切换最近输入

cd+文件夹名/路径 进入文件夹ps:路径有空格加双引号

copy nul+文件名   创建文件 # such as,a.txt

echo 文本信息>a.txt # 写入信息

del+文件名 # 删除文件

CMD 命令:开始->运行->键入 cmd 或 command(在命令行里可以看到系统版本、文件系统版本)

进入某一个盘符

输入盘符 如 C: 然后回车,相当于进了 C 盘(c 盘一般进的是桌面目录)

切换目录

输入 cd 目录名 然后回车

返回上层目录

如果你想返回到上层目录,那么直接输入`cd..就行了,可以返回到上层目录。开发过程中最常用的命令也就这些。

查看文件

dir命令查看目录下的文件列表,查看该目录下的所有文件:

dir

创建一个空文件

copy nul a.txt

文件里输入字符

echo 2323>a.txt

拷贝文件

copy 拷贝文件命令,拷贝该目录下所有文件到 D 盘: copy * "d:\"

删除文件

del a.js 删除 a.js 文件

2.快捷键

Windows

Windows+E 资源管理器

F2 重命名

cmd

上下键切换最近指令

3.原码、反码、补码

八个数一位

最前面的数(符号位)表正负

10000001(2) == -1

00000001(2) == 1

(1)正数

原码、反码、补码都是自身

(2)负数

反码

除了最前面的数(符号位)以外,后面的数反向;0 变 1;1 变 0

1000 0001→1111 1110

补码

反码加 1

(3)溢出

1 0000 0000

最前面的数字溢出消失

二、Java

public class Helloworld{
 public static void main(String[] args){
  System.out.println("Helloworld");
 }
}

ps: 注意大小写

1.jave 编译

JDK 基本介绍

JDK 的全称(Java Development Kit Java 开发工具包) JDK = JRE + java 的开发工具 [java, javac,javadoc,javap 等]

JDK 是提供给 Java 开发人员使用的,其中包含了 java 的开发工具,也包括了 JRE。所以安装了 JDK,就不用在单独 安装 JRE 了。

JRE 基本介绍
  • JRE(Java Runtime Environment Java 运行环境) JRE = JVM + Java 的核心类库[类]
  • 包括 Java 虚拟机(JVM Java Virtual Machine)和 Java 程序所需的核心类库等,如果想要运行一个开发好的 Java 程序, 计算机中只需要安装 JRE 即可。
JDK、JRE 和 JVM 的包含关系
  • JDK = JRE + 开发工具集(例如 Javac,java 编译工具等)
  • JRE = JVM + Java SE 标准类库(java 核心类库)
  • 如果只想运行开发好的 .class 文件 只需要 JRE

(1)HelloWorld

public class HelloWorld{
 public static void main(String[] args){
  System.out.println("Hello World");
 }
}
//println和print的区别
//println是输出之后换行

javac

将 java 文件编译成 class 文件

先进入 java 文件路径

cmd:“javac 路径”+java 文件名.java

"C:\Progrom Files\Java\jdk.1.80_333\bin\javac" Helloworld.java

ps:注意空格

java

运行程序

cmd:java 路径+运行类名称

"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_333\bin\java" Helloworld

2.环境变量

环境变量(environment variables)一般是指在操作系统中用来指定操作系统运行环境的一些参数,如:临时文件夹位置和系统文件夹位置等。

环境变量相当于给系统或用户应用程序设置的一些参数,具体起什么作用这当然和具体的环境变量相关。比如path,是告诉系统,当要求系统运行一个程序而没有告诉它程序所在的完整路径时,系统除了在当前目录下面寻找此程序外,还应到哪些目录下去寻找。

环境变量在哪里配置

我的电脑——>右键属性

image-20210809115833865
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选择环境变量:

image-20210809115929014
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在系统环境变量中有一个 Path,这里边配置了很多路径。

image-20210809115855823
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path

javac HelloWorld.java
java HelloWorld

三、变量和运算符

1、数据类型

四类八种

数据类型占用内存取值范围
byte1 个字节-2^7 ~ 2^7-1
short2 个字节-2^15 ~ 2^15-1
int4 个字节-2^31 ~ 2^31-1
long8 个字节-2^63 ~ 2^63-1
float4 个字节(正数)1.4E-45 - 3.4028235E38 (整体) -3.4028235E38 ~ 3.4028235E38
double8 个字节1.7976931348623157E308 ~ 4.9E-324
char2 个字节65536(看字符编码)
boolean1 个字节两个值 true 和 false

(1)整形的取值范围

byte 是一个字节,一共八位,第一个是符号位,所以用于表示数值的只有 7 位。

所以他的取值范围是:-2^7 ~ 2^7

但是有几个特殊的值我们需要讨论讨论。

在我们写代码的时候一定要考虑边界问题。

0

源码:00000000

反码:00000000

补码:00000000

-0

源码:10000000

反码:11111111

补码:00000000 进位 1 溢出

128

无法表示

-128

源码:(1)10000000

反码:(1)01111111

补码:(1)11111111 首位溢出 11111111 -128

结论:所以 byte 的取值范围是 -128 ~ 127

其他整形以此类推。

(2)浮点数的取值范围

浮点数的表示

image-20210809135349094
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根据国际标准 IEEE 754,任意一个二进制浮点数 V 可以表示成下面的形式: V = (-1)^s×M×2^E

  1. (-1)^s 表示符号位,当 s=0,V 为正数;当 s=1,V 为负数。
  2. M 表示有效数字,大于等于 1,小于 2,但整数部分的 1 可以省略,也叫尾数。
  3. 2^E 表示指数位。

符号位

只有两个取值 0 或者 1,0 代表正数,1 代表负数。

阶码

E 为一个无符号整数(unsigned int),这意味着,如果 E 为 8 位,它的取值范围为 0~255;如果 E 为 11 位,它的取值范围为 0~2047。然而科学计数法中的 E 是可以出现负数的,所以 IEEE 754 规定,E 的真实值必须再减去一个中间数,对于 8 位的 E,这个中间数是 127;对于 11 位的 E,这个中间数是 1023。 比如,2^2 的 E 是 2,所以保存成 float 32 位浮点数时,必须保存成 2+127=129,即 10000001。

尾数

M 可以写成 1.xxxxxx 的形式,其中 xxxxxx 表示小数部分。IEEE 754 规定,在计算机内部保存 M 时,默认这个数的第一位总是 1,因此可以被舍去,只保存后面的 xxxxxx 部分。比如保存 1.0101 的时候,只保存 0101,等到读取的时候,再把第一位的 1 加上去。这样做的目的,是节省 1 位有效数字。以 32 位浮点数为例,留给 M 只有 23 位,将第一位的 1 舍去以后,等于可以保存 24 位有效数字。

小例子:-58.2 在内存是怎么表示的

System.out.println(Integer.toBinaryString(Float.floatToIntBits(-58.2F)));
//结果:1 10000100 11010001100110011001101

其实可以写成 $-1 * 1.11010001100110011001101 * 2^{(132-127)} = -1.11010001100110011001101 * 2^5 = 111010.001100110011001101$

是不是相当与小数点向后移动 5 位啊

-1 * 111010.001100110011001101 大约等于 -58.2

E 还需要考虑下面 2 种情况:

1、E 全为 0。这时,浮点数的指数 E 等于 1-127(或者 1-1023),有效数字 M 不再加上第一位的 1,而是还原为 0.xxxxxx 的小数。这样做是为了表示 ±0,以及接近于 0 的很小的数字。

System.out.println(Integer.toBinaryString(Float.floatToIntBits(-0F)));
// 结果:1 00000000  00000000000000000000000
System.out.println(Integer.toBinaryString(Float.floatToIntBits(0F)));
// 结果:00000000000000000000000000000000

2、E 全为 1。这时,如果有效数字 M 全为 0,表示 ± 无穷大(正负取决于符号位 s);如果有效数字 M 不全为 0,表示这个数不是一个数(NaN)。

/**无穷大*/
System.out.println(Integer.toBinaryString(Float.floatToIntBits(Float.POSITIVE_INFINITY)));
/**无穷小*/
System.out.println(Integer.toBinaryString(Float.floatToIntBits(Float.NEGATIVE_INFINITY)));
System.out.println(Float.POSITIVE_INFINITY);
System.out.println(Float.NEGATIVE_INFINITY);

// 1111111100000000000000000000000
// 11111111100000000000000000000000
// Infinity 正无穷
// -Infinity 负无穷

3、取值范围计算

System.out.println(Integer.toBinaryString(Float.floatToIntBits(Float.MAX_VALUE)));
System.out.println(Integer.toBinaryString(Float.floatToIntBits(Float.MIN_VALUE)));
System.out.println(Float.MAX_VALUE);
System.out.println(Float.MIN_VALUE);

// 0 11111110 11111111111111111111111    254-127=127
// 1.11111111111111111111111 * 2^127,
// 相当于小数点向右移动127位   111111111111111111111111...加102个0  2^127+2^126+...
// 其实大致相当于  2^128 = 3.4028236692093846346337460743177e+38

// 0 00000000 00000000000000000000001
// - 0.00000000000000000000001 * 2^(-126) = -1 * 2^(-126-23) = 1.4012984643248170709237295832899e-45

// 3.4028235E38
// 1.4E-45
// -3.4028235E38 ~ 3.4028235E38

(3)char 的取值范围

简单的聊聊字符编码:

思考:如果用

ASCII

(American Standard Code for Information Interchange,美国信息互换标准代码)

ASCII 第一次以规范标准的类型发表是在 1967 年,最后一次更新则是在 1986 年,到目前为止共定义了 128 个字符。ASCII 码,用一个字节表示,8 位能够表示 256 个字符,可以用来表示所有的大写和小写字母,数字 0 到 9、标点符号,以及在美式英语中使用的特殊控制字符,足够美国人用的了,事实上他们只用到了 128 个字符,还有位就空着了。

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Unicode

Unicode(统一码、万国码、单一码)是一种在计算机上使用的字符编码。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的,它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码,规定虽有的字符和符号最少由 16 位来表示(2 个字节),即:2 ^16 = 65536(注:此处说的的是最少 2 个字节,可能更多)。

GB2312

把中国单独拉出来看,MBCS 时期,中国于 1980 年发布了 GB2312,就是国标的拼音,这个编码用区位码(94 个区,每区 94 个字符)的方式可以支持 7000 多个汉字,它所收录的汉字已经覆盖中国大陆 99.75%的使用频率,基本可以满足汉字计算机的需要了。

  • gb2312 是简体中文的码
  • gbk 支持简体中文及繁体中文

UTF-8

UTF-8,是对 Unicode 编码的压缩和优化,所以 UTF-8 包含于 Unicode,只是他不再使用最少使用 2 个字节,而是将所有的字符和符号进行分类:ascii 码中的内容用 1 个字节保存、欧洲的字符用 2 个字节保存,东亚的字符用 3 个字节保存

查看咱们的字符集

import java.nio.charset.Charset;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Charset.defaultCharset());
    }
}
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byte num1 = 12;
byte num2 = 13;
byte num3 = num1 + num2;

2、定义变量

变量就是一切通过内存分配并赋值的量,分为不可变变量和可变变量

变:能保存一些可变的量,比如年龄,收入等

便: 方便,一次定义,“到处”(作用域内)使用

(1)过程

  • 定义 int i;
  • 赋值 i = 5; 定义和赋值可以一起 int i = 5;
  • 使用;

(2)定义变量的规则(知名识意)

  1. 变量名字里不能有空格。
  2. 避免使用关键字,class public int static
  3. 避免使用汉字,不要使用英文和拼音混着写(只有字符集没问题才可以用中文)
  4. 整体是驼峰命名,首字母小写 lowerCamelCase
  5. $和_可以到处使用,但是不建议当做开头
  6. 数字不能开头

3、基础数据类型的运算

(1)算术运算符

  +  -  *  /   %    ++   --

%是除以一个数后取余数

i++++i 其实相当于 i = i+1;

int num1 = 12;
++num1;
System.out.println(num1);

结果是13
int num1 = 12;
num1++;
System.out.println(num1);

结果是13
int num1 = 12;
int num2 = num1++;
System.out.println(num2);

结果是:12
    先赋值后计算
int num1 = 12;
int num2 = ++num1;
System.out.println(num2);

结果是:13
    先计算后赋值

看看以下的代码:

byte num1 = 12;
long num2 = 13;
long num3 = num1 + num2;
int num1 = 12;
int num2 = 13;
int num3 = num1 + num2;
System.out.println(num3);

结论:

算术运算符,int 以下的做运算,结果都是 int 类型,long 和其他的类型做运算,结果是 long。

++i 和 i++的区别

如果不赋值都是自增 1

如果赋值,i++ 是 先把i赋值给其他变量,然后自增, ++i是先赋值再自增。

(2)逻辑运算符-真值表

逻辑运算的结果是布尔型 boolean 与 或 非

条件 1 condition1条件 2 condition2结果
truetruetrue
truefalsefalse
falsetruefalse
falsefalsefalse

条件 1 condition1条件 2 condition2结果
truetruetrue
truefalsetrue
falsetruetrue
falsefalsefalse

条件 1 condition1结果
truefalse
falsetrue

符号表示

& | ! && ||

boolean flag1 = true;
boolean flag2 = false;

boolean flag3 = flag1 & flag2;
boolean flag4 = flag1 | flag2;
boolean flag5 = !flag1;


int num1 = 12;
int num2 = 15;
boolean flag6 = num1 >= num2;
boolean flag7 = num1 == num2;


boolean flag8 = (num1 >= num2) & (num1 == num2);

System.out.println(flag8);

短路运算符

&& 短路运算符 如果短路运算的结果是 false,那么结果直接就是 false, 不会继续运算后边的逻辑

|| 短路运算符 如果短路运算的结果是 true,那么结果直接就是 true, 不会继续运算后边的逻辑

看看以下代码:

byte num1 = 12;
byte num2 = 13;
byte num3 = num1 & num2;
byte num1 = 12;
long num2 = 13;
long num3 = num1 & num2;
char c1 = '1';
char c2 = '2';
char c3 = c1 & c1;
System.out.println('a');
System.out.println('a'+'b');

亦或运算符

^ 相同为零 不同为 1

int i = 10;
int j = 14;
int k = i ^ j;
System.out.println(k);
//结果为4
/** 1010(2)
    1110(2)
    ________
    0100(2)==4(10) */

(3)赋值运算符号

+= -= *= /= =

i += 5 相当与 i = i + 5;

(4)三目运算符

条件 ? 结果1 : 结果2;

条件的结果一定是 boolean ,只能是 true 或者 false;

条件是可以复杂的

boolean condition1 = 5 > 3;
boolean condition2 = 5 > 3;
boolean condition3 = 5 > 3;
int num = (condition1 && (condition2 || condition3)) ? 1 : 2;

? : 其实为 Java 中的三元运算符,表示条件判断语句,对布尔类型的语句进行判断,即 A ? B : C,表示:如果语句 A 为真,则执行语句 B,如果语句 A 为假,则执行语句 C。

(6)位移运算符

符号说明
<<左移运算符,将运算符左边的对象向左移动运算符右边指定的位数(在低位补 0)
>>"有符号"右移运算 符,将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数。使用符号扩展机制,也就是说,如果值为正,则在高位补 0,如果值为负,则在高位补 1.
>>>"无符号"右移运算 符,将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数。采用 0 扩展机制,也就是说,无论值的正负

4、数据类型的转型

int类型的变量转long,怎么转,自动转。

int num1 = 152;
long num2 = num1;
System.out.println(num2);

long类型的变量转int,怎么转,强转。

long num1 = 2345645645645464564L;
int num2 = (int)num1;
System.out.println(num2);

float类型转long

float num1 = 234545654654654564564564.4F;
long num2 = (long)num1;
System.out.println(num2);

long类型转float

long num1 = 2345645645645464564L;
float num2 = num1;
System.out.println(num2);

结论:

任何有精度缺失(有可能让两个数变成完全不一样的两个数)的转型都需要强转,jvm 不会给你负责。

取值范围大的转取值范围小的自动转,反之需要强转。