Języki Programowania

Typy i operacje

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

2

Primitive types: numerical values

 Types for numerical values

 Integers (-3, 0, 1, 5500, -

29567, …)



Type

byte



Type

short



Type

int



Type

long

 Real numbers (0.0, -23.45, 4.67093)



Type

float



Type

double

3

Integers

 Different sizes

 different sizes (# bits)

allocated in memory for storing the value



different range of possible values

Type

# bits

Range

byte

8 bits

-128 to 127

short

16 bits

-32768 to 32767

int

32 bits

-2147483648 to 2147483647

long

64 bits

-9223372036854775808 to 9223372036854775807

(L,l - long; O - octal; 0x - hex)

A. Poniecki

: Języki Programowania, 2012

R.

Pełka: Języki Programowania, 2008

4

Real numbers

Type

# bits

Range

float

32 bits

- 3.402823466385289 *10

+38

to - 1.401298464 *10

-45

(F, f)

1.401298464324817E-45 to 3.4028234663852886E38(F, f)

double

64 bits

-1.7976931348623157*10

+308

to - 4.94065645841247 *10

-324

4.94065645841246544E-324 to 1.7976931348623157E308

 Different sizes

 different sizes (# bits)



Floating point numbers (Float and Double)



Double

 higher precision (more decimals)
 smaller and bigger values (smaller and bigger power values)

5

A. Poniecki:

Języki Programowania, 2012

Typy rzeczywiste cd.

 Typ

float

:

6, 7 cyfr znaczących

 Typ

double

:

15 cyfr znaczących

np:

0.125 to 2-3

w zapisie hex:

0x1.0p-3

-

wykładnik potęgi p (podstawa 2) zamiast E (10)

jest przedstawiany w notacji dziesiętnej, natomiast

mantysa w hex.



Dla liczb przekraczających zakres:

-

dodatnia i ujemna nieskończoność

double.positive_infinity, float.negative_infinity

- NaN (ang. Not a Number)

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

6

Typy rzeczywiste cd.

public class LitLicz {
public static void main(String[] args) {

System.out.println( 10 + 0x10 );

System.out.println( 10/3 );
System.out.println( 10./3 );
System.out.println( 10d/3);
System.out.println( 2147483648L );
System.out.println( 2147483647 + 1 );

System.out.println( 2147483647L + 1 ); } }



Wynik działania programu:

26

3
3.3333333333333335
3.3333333333333335
2147483648
-2147483648
2147483648

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

7

Arithmetic operators

 Basic numerical operators

+

Addition

─ Subtraction

*

Multiplication

/

Division

%

Remainder (mod)

 Operators precedence

 First priority

* / %

 Second priority

+

─

 Operators with

higher

priority are applied

first

 Operators with

same

priority are applied from

left to right

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

8

Arithmetic operators

 Basic numeric operators:

comparisons

==

Equality

<

Less than

>

Greater than

!=

Inequality

<=

Less than or equal to

>= Greater than or equal to

9

Type conversions



Implicit

conversion

(niejawne konwersje)

z możliwością powstania niedokładności



Explicit

conversion:

casting

(jawne konwersje,

rzutowanie)

(

<type>

)

<expression>

 Example

double f;

int i = 3;

f =(double) i;

y = (byte) 300;

byte

short

int

double

float

long

A. Poniecki

: Języki Programowania, 2012

10

Type conversions



Przykład niejawnej konwersji typów

byte

(do

int

):

byte a, byte b=4. byte c=5;

w operacji

a = b * c;

zgłoszony zostaje błąd.

Prawidłowa postać równania:

a = (byte) (b * c);

A. Poniecki:

Języki Programowania, 2012

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

11

Variable declaration

 Arithmetic Variable Declaration

byte b;
int i;
short j;
long k;

float f;
double d;

 If no values assigned:

0 by default

v

ariable’s type

v

ariable’s name

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

12

Variable names and declarations



Nazwy jako

ciągi znaków:



sekwencja jednego lub więcej znaków.



początek od litery lub znaku ‘_’



może zawierać wyłącznie litery, cyfry, znak '_', znak '$'

i i1 i2 anInteger afloat



Gdzie umieszczać definicje zmiennych?



Przed początkiem metod.

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

13

Variable assignments



Numerical variables assignment

<varname> = <arithmetic_expression>

assignment operator



arithmetic_expression is one of:

 Arithmetic value
 Variable of numeric primitive type
 Combination of values and/or variables with numeric

operators



Expression evaluates to

same

type as the variable type

Warning

: implicit conversions may change types and

results.

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

14

Przypisanie do zmiennych

Assignment

Evaluated as

double f = 13.0 / 5.0;

2.6

double f = 13 / 5;

2.0 // implicit conversion (int -> double)

int i = 13 / 5;

2

long l = 200;

200 // implicit conversion (int -> long)

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

15

Inkrementacja i dekrementacja



The increment and decrement operators use only
one operand



The increment operator (++) adds one to its operand



The decrement operator (--) subtracts one from its
operand



The statement

count++;

is functionally equivalent to

count = count + 1;

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

16

Inkrementacja i dekrementacja - uwagi



The increment and decrement operators can be applied in

postfix

form:

count++

uses old value in the expression,

then increments



or

prefix

form:

++count

increments then uses new value in

the expression



When used as part of a larger expression, the two forms can
have different effects



Because of their subtleties, the increment and decrement
operators

should be used with care



x++ + x++ ≠ 2*(x++)



x++ + x ≠ x + x++



Such effects are known as

side-effects

.

Take care of them!

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

17

Przypisanie i operator jednocześnie



There are many assignment operators in Java, including
the following:

Operator

+=
-=
*=
/=
%=

Example

x += y
x -= y
x *= y
x /= y
x %= y

Equivalent To

x = x + y
x = x - y
x = x * y
x = x / y
x = x % y

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

18

Numerical values are not Strings

 What is the difference between:

int i = 35;
String s = ”35”;

 Assuming the above declarations, are these assignments legal?
i = ”35”;
i = s;
s = i;



of course, not

String

int

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

19

Typ prymitywny: char

 character

‘a’, ‘A’, ‘_’, ‘9’, ‘?’, ‘£’, ‘ ’, ‘\

”

’



Type

char



possible values: all 2

16

(65536)

characters encodable in the Unicode
character set (16-bit values)



considered numeric values



Java supports the UNICODE but many
software tools like editors and operating
systems do not support UNICODE



When c is the char, then c++ is the next
character and c

– is the previous one



Non printable chars eg.: \n, \t, \r

Type # bits Values

char

16

0x0 to 0xffff (hexadecimal notation)

char code \uF9BC

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

20

UNICODE

Unicode

(zwany czasem po polsku Unikod)

- komputerowy zestaw

znaków mający w

zamierzeniu

obejmować wszystkie pisma

używane na świecie. Definiują go dwa
standardy - Unicode oraz ISO 10646. Znaki
obu

standardów są identyczne. Standardy

te

różnią się w drobnych kwestiach, m.in.

Unicode

określa sposób składu.

21



Od Java 5.0 zestaw unicode został rozszerzony.



Współrzędne kodowe (code points) zostały pogrupowane
w 17 przestrzeniach numeracyjnych (code planes)



Pierwsza zwana jest wielojęzyczną (BMP):

 U+0000 do U+FFFF



Pozostałe 16 stanowią obszary surogatów:

 U+10000 do U+10FFFF


Kodowane są jako pary jednostek kodowych (z 2048
nieużywanych w BMP)



Np. znak o współrzędnej U+1056B: U+D835 oraz U+DD6B



Niepolecany typ do wykorzystania w programach.

A. Poniecki

: Języki Programowania, 2012

Typ char cd.

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

22

char

– comparisons

 Same as for other primitive types

==

Equality

<

Less than

>

Greater than

!=

Inequality

<=

Less than or equal to

>=

Greater than or equal to

 What is the difference between:

int i = 2; // numeric value 2
char a = ‘2’; // equivalent to numeric value 50
String s = ”2”; // a Java (String) Object

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

23

Primitive types:

boolean

 boolean primitive type, names as for other

primitive types

 type

boolean

 values:

true false

 type conversion

 no type conversion!

 relational operators

 apply on operands of

numeric

primitive data types

 return

boolean

value



2 < 4 , 4 <= 0 , 3.14 > 9

a < b

a less than b?

a <= b

a less than or equal than b?

a > b

a greater than b?

a >= b

a greater than or equal to b?

George Boole

the English mathematician (1815-1864)

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

24

Operators

 Equality Operators

 Apply on

operands of primitive data type

 Return

boolean

value



(2 == 4) , (‘@’ != 6) , (true == false)

 Boolean Logical Operators

 Apply on

boolean

expressions

 Return

boolean

value

 (2 > 4) && (5 < 0), !true || true

Equality

a == b

Are a and b equal? (same primitive value?)

Inequality

a != b

Are a and b not equal? (different primitive value?)

OR

AND

true if either or both x, y are true, otherwise false

x || y

true if both x and y are true, false otherwise false

x && y

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

25

Java operators

– summary

Arithmetic Op. :

+ ++ - -- * / %

Relational Op. :

> >= < <= == !=

Logical Op. :

&& || !

Bit Op. :

& | ^

(xor)

~

(not)

<<

(przes.)

>> >>>

(z 0)

Operators

of Java

Conditional Op. :

? :

(wyr_bool

?

wart1

:

wart2)

Assign Op. :

= += -= *= /= %= &= ^= |= >>=

<<= >>>=

Casting Op. :

(Data Type)

Array Op. :

[] ([] [] , itd.)

Method Op. :

() .

instanceof Op. :

instanceof

operator instanceof określa, czy

obiekt jest danego typu, np. obiekt instanceof typ (przy rzutowaniu)

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

26

Pierwszeństwo operatorów

 Operator precedence

 not

!

 relational operators

< <= > >=

 equality operators

== !=

 logical and

&&

 logical or

||

Expression

Evaluated as

Result

(4 == 2) && (1 < 4)

(4 == 2) && (1 < 4)

false

!false || (2 >= 8)

(!false) || (2 >= 8)

true

false | false & true

(false | (false & true))

false

(4 == 2) == true

((4 == 2) == true)

false

‘@’ != 6

(‘@’ != 6 )

true

Examples

boolean b = (2 == 4);
boolean c = (b & true);

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

27

Operators precedence

Operator Association Precedence

() [] .
! ~ ++ -- + -

(Data Type)

* / %
+ -

<< >> >>> (Shift left, right, right unsigned)

< <= > >= instance
== !=
&

^

|

&&

||

? :

= += -= *= /= %= &= ^= |= <<= >>= >>>=

Left Assoc. (High)
Left Assoc.
Left Assoc.
Left Assoc.
Left Assoc.
Left Assoc.
Left Assoc.
Left Assoc.
Left Assoc.
Left Assoc.
Left Assoc.
Left Assoc.
Left Assoc.
Left Assoc. (Low)

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

28

Wrapper classes

– klasy „opakowane”



Sometimes it is necessary for a

primitive

type

value to be an

Object

, rather than

just a primitive type.

 Some data structures

only store Objects

.

 Some Java methods

only work on Objects

.

 Wrapper classes

also contain some

useful constants and a few handy
methods.

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

29

Wrapper classes



Each

primitive type

has an associated

wrapper class

:



Each wrapper class

Object

can hold the value that would normally

be contained in the primitive type variable, but now has a number of

useful static methods

.

char

Character

int

Integer

long

Long

float

Float

double

Double

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

30

Wrapper classes

Integer number = new Integer(46);

//”Wrapping”

Integer num = new Integer(“908”);

Integer.MAX_VALUE

// gives maximum integer

Integer.MIN_VALUE

// gives minimum integer

Integer.parseInt(“453”)

// returns 453

Integer.toString(653)

// returns “653”

int aNumber = number.intValue();

// aNumber is 46

R. Pełka: Języki Programowania, 2008

31

Constants

 Things that do not vary

 unlike variables
 will never change

 Syntax:



final

typeName variableName = value;

 Example



final

int DELAY_MS = 120;

 Constant names in all upper case

 Java convention, not compiler/syntax requirement

 Some predefined constants available:



E, PI

(java.lang.Math)