AP CSA 03 - 变量

这里应该还是在考纲Unit 1的范围之内，今天讲一个编程中很常见的话题：变量和常量

变量 (Variables)

首先是变量，变量 (Variables) 你就想象成一个容器，可以用来存放任何东西，比如：数字、文本、符号、对象(这个后面会讲)

当你创建了这一个容器之后，Java 会根据数据类型的不同给这个容器在内存上分配一部分的空间

定义(创建)变量 (Declaring Variables)

那么变量究竟该如何被定义（创建）呢？我们在 Java 中是这样操作的：

//<数据类型><空格><变量名>;
//比如：
int a;
//这里就是定义了一个名字为 a 的 int 类型变量

好的那么我们总得个 a 里面放一个东西吧？这个放东西的操作叫做赋值 (assignment)，赋值的操作是这样的：

a = 10;
//这里就是给 a 设置了一个数字 10
//也可以在变量定义的时候给它赋值，叫做赋初始值，
//下面的意思为创建一个值为 3.5 的 double 类型的变量 b
double b = 3.5;

这个就是赋值语句：assignment statement

运算

数字类型的变量可以进行运算：

a = 10 + 1;
//意思就是把 10 + 1 的值赋值给变量 a
//那么此时 a 里面的值就是 10 + 1 = 11

当然，运算的式子里面也可以有变量：

b = b - 1.5;
//意思是把 b - 1.5 的值赋值给变量 b
//那么此时变量 b 里面的值就是 3.5 - 1.5 = 2

每次写这种带自身的加减运算都好麻烦，都要写两遍这个变量的名字，能不能简化一点？还真可以：

b -= 1.5;
//这里完全等价于上面的 b = b - 1.5;
//那么举一反三一下加法就是
b += 1.5;

自增自减运算

那么这里就可以引入一种很新颖的运算符号，上一章提到过，叫做自增自减运算

int i = 0;
i++;
//意思是把 i 自身 +1，等价于 i = i + 1; 等价于 i += 1;
//那么此时 i 的值就是 0 + 1 = 1

i--;
//意思是把 i 自身 -1，等价于 i = i - 1; 等价于 i -= 1;
//那么此时 i 的值就是 1 - 1 = 0

然后这个运算你也可以把符号放前面，单独一条没有任何区别，但是如果和别的东西组合在一起的话这两种写法是有很大的差别的：

++i;
--i;

这么写也是合法的，但是接下来是个重点🌟🌟🌟，AP的课本里不讲，但是写FRQ里面千万不要写错了

自增自减符号在后面时，如果我们获取这整条式子的值像这样：

//在这一行的时候 i 是 0
int c = i++;

那么此时变量的 c 里面是先拿到了 i 自增之前的值，i 再进行自增运算
这一条式子过后，c 里面的值是 0，然后 i++，i 的值变成了 1

理所当然反过来，自增自减符号在前面时，就是先进行自增自减运算，再拿到 i 的值：

//为了方便理解，我先把 i 改成 3
i = 3;
int c = --i;

那么此时变量 i 先进行自减运算，这里 i 先变成了 3 - 1 = 2，然后 c 再拿到 i 的值，现在 c 里面是 2

取模 (mod) %

好的这种自增自减讲完了接下来是取模 (mod) %
取模运算就是取余数，比如：

int d = 3 % 2;
//那么 d 里面的值就是 3 ÷ 2 的余数，也就是1

至于这个运算有啥用呢？主要有如下作用：

• 判断奇偶
  拿任意数字 %2，然后看有没有余数，有余数就是奇数，没有就是偶数，比如上面的 3 % 2 我们得到余 1 所以 3 就是奇数
• 分解位数
  拿任意数字 %10，那么我们就可以得到最后一位的数字，比如 123 % 10 我们可以得到最后一位 3，可以用前一章讲过的整数类型的特性来进行后续操作，没学会也不要紧

String 变量

String 变量的定义是这样的，文本的内容需要用双引号引起来

String s = "Hello World";
//意思是创建了一个名字叫 s 的文本内容为 "Hello World" 的String变量

准确说这个应该是 String 类型的对象，但是这里为了方便理解先统一叫做变量

拓展知识：变量类型自动推导

那么这里我们来补充一个AP用不到考试也不能用的知识点，听得懂就记着，听不懂就算了，跳过去就行
Java支持自动类型推导，也就是我们可以通过给初始值的方式让Java编译器自动识别这个变量应该是什么类型的，例子：

var c = 5;
//var 是用于创建自动类型推导变量的关键字
//因为值是 5，所以Java自动推导类型为 int
//整个的意思就是，创建一个，初始值为 5，自动推导类型为 int 的变量
//等价于 int c = 5

警告

不要在FRQ（简答题）里面这么写，给我乖乖写清楚变量类型！题目就是考你对于类型的掌握，这里只是作知识补充

变量的命名 (Naming Variables)

好的接下来是个重点，变量名称不能是编译器预定关键字，这些东西编译器另有他用，不能用于取名
包括上一章里面的所有数据类型和boolean的true或false，全部的都列在本章节最后附录的表里面了，你要脑力充足可以去背，我建议是不用背，变量取名的时候稍微用稍微复杂一点的名字就好了：Java 保留关键字 (Java Reserved Keywords)

变量的命名应该遵循易读原则，需要描述清楚它的用途，且不应过长

吐槽时间：我不知道为啥教算法的都教学生创建变量是 abcd 的，完全没有规律可循，纯纯误人子弟，我前面举例子的变量都没啥意义，所以可以用 abcd 之类的，但是只要你的变量是要存有意义的数据，那么就要有良好的命名

在 Java 中，变量的命名通常采用 小驼峰(lower camel case) 命名方法，即除第一个单词外，每一个单词开头字母大写，例如：userName、helloWorld、myNameIsZero，现在对于一些专有名词的大小写意见不一，我习惯是大写，看你们，比如ID、SQL、UI一类的，但是总得来说一切遵循易读原则

举个例子：如果我要创建一个类型用于表示一个学生，那么他应该有如下的信息需要存：

• 姓名
• 年龄
• 性别
• 班级
• 学号

那么与之相对的，我取名就应该是这个样子：

• name
• age
• gender
• class
• studentID

一些惯用的命名习惯

有些变量的命名已经形成了习惯，最好按照习惯来写，而不是采用自创的命名

比如，你需要用一个临时变量存一些内容，那么这个变量的名称按照习惯一般会被取名为 temp 或者 tmp 都是代表暂存的意思

又比如，你要存一个文档的文件大小，我们一般不会用全称 document，而是会用简称 doc，所以取名就是 docSize

还有一个最经典的例子，就是参数 argument，一般没人会写完全称，太长了，都是直接用 arg，复数用 args

总的来说就是有很多简写需要注意，不是说你写全称会错，而是你可能会看不懂别人写的简写

知识补充：常量 (Constants)

本来学编程这个玩意是绕不过去的，但是不知道为什么AP它不讲也不考，所以我在这就作为只是补充来讲了

什么是常量

常量也是也是一个容器，它用来存放代码运行中不会后续出现任何变化的量，比如软件名称、版本号之类的

常量的声明 (Declaring Constants)

常量的声明和变量类似，前面讲过变量的声明是这样的：

//<数据类型><空格><变量名>;
//比如：
int a;

那么常量的声明就是这样的：

//final<空格><数据类型><空格><变量名>;
//比如：
final int a = 20;

常量需要在声明的时候就赋好初始值，至于剩下的，就都一样了，但是区别就是常量里的值无法被修改

a = 10;
// 报错，常量无法被修改

但是可以被访问：

int b = a;
// 此时 b 的值就是 20

就是这样

本章节到此结束

附录

Java 保留关键字 (Java Reserved Keywords)

1. 数据类型与值类型 (Data Types & Literals)

关键字	含义
byte	8 位整数类型
short	16 位整数类型
int	32 位整数类型
long	64 位整数类型
float	32 位浮点数类型
double	64 位浮点数类型
char	单个 Unicode 字符
boolean	布尔类型（true/false）
true	布尔真值
false	布尔假值
null	空引用字面值
void	无返回值类型

2. 类与对象 (Classes, Objects & Interfaces)

关键字	含义
class	定义类
interface	定义接口
enum	定义枚举类型
extends	类继承或接口继承
implements	类实现接口
this	当前对象引用
super	父类对象引用
new	创建对象实例
instanceof	测试对象类型
package	声明包名
import	引入类或包

3. 访问控制与修饰符 (Access & Modifiers)

关键字	含义
public	公有访问修饰符
protected	受保护访问修饰符
private	私有访问修饰符
static	静态成员或方法
final	不可修改、最终定义
abstract	抽象类或方法
synchronized	同步控制（多线程）
volatile	多线程可见性变量
transient	序列化时跳过的成员
native	使用本地（C/C++）方法
strictfp	限定浮点计算精度

4. 控制语句 (Control Flow)

关键字	含义
if	条件判断
else	条件分支
switch	多分支选择
case	switch 分支
default	默认分支
for	循环
while	循环
do	循环（先执行后判断）
break	跳出循环或 switch
continue	跳过当前循环
return	返回结果
yield	从 switch 表达式返回值（Java 14+）

5. 异常与错误处理 (Exception Handling)

关键字	含义
try	异常捕获块
catch	捕获异常
finally	无论异常与否都会执行
throw	抛出异常
throws	声明可能抛出的异常
assert	断言条件（调试用）

6. 继承与多态 (Inheritance & Polymorphism)

关键字	含义
super	引用父类
this	引用当前对象
instanceof	判断类型关系

7. 模块系统 (Modules, since Java 9)

关键字	含义
module	定义模块
requires	声明模块依赖
exports	导出包
opens	允许反射访问包
uses	声明使用服务接口
provides	提供服务实现
to	限定导出目标模块
with	指定服务实现类

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Java 当前共有 67 个保留关键字 + 3 个字面值 (true, false, null)。