Biến, phạm vi, kiểu dữ liệu, toán tử trong Java

Biến & Kiểu dữ liệu

public class Calculation{
    public static void main(String[] args){
        // khai bao so nguyen
        int a = 5;
        int b = 10;
        int x = 10 + 5;
        System.out.println(x);

    }
}

Thứ nhất là cái // khai bao so nguyen, cái này gọi là Comment, tức các bạn viết gì sau 2 cái dấu // thì nó sẽ không ảnh hưởng tới code của chương trình, nó chỉ mang ý nghĩa chú thích thôi.

Thứ hai là cái này:

int a = 5;

Nói về Biến (Variable) các bạn có liên tưởng tới liên tưởng tới biến x trong đồ thị hàm số ax + b = 0 không. Thì chính là nó đấy.

Biến sẽ giúp chúng ta lưu trữ và quản lý các giá trị trong chương trình.

Trong Java, Biến cũng là đại diện cho một đối tượng và đối tượng này phải được xác định là thuộc Kiểu dữ liệu nào. Có các kiểu dữ liệu nguyên thuỷ (primitive) như sau:

boolean: là kiểu logic, chỉ có 2 giá trị true hoặc false
char: kiểu ký tự, chỉ chứa đc được một ký tự, được định nghĩa trong dấu ngoặc đơn '
int : số nguyên (1,2,3, ..)
long: số nguyên, lớn hơn int. (sẽ giải thích ở dưới)
float: số thực (1.5, 2.5, ..).
double: số thực, lớn hơn float.

Ngoài ra còn 2 kiểu dữ liệu nhỏ hơn int là byte và short.

Kiểu dữ liệu cao cấp hơn gọi là Object mà đặc trưng nhất là String.

String: Một chuỗi các ký tự, được định nghĩa trong dấu ngoặc kép "". vd String a = "Hellooo world~~~"

Cách khai báo

Để khai báo biến, bắt buộc trước đó bạn phải chỉ cho nó kiểu dữ liệu mà nó sẽ nhận, ngoài ra có thể có giá trị hoặc không.

Cách 1: [kiểu_dữ_liệu][tên_biến];
Cách 2: [kiểu_dữ_liệu][tên_biến] = [giá_trị];

int a, b, c; // Khai báo 3 biến có kiểu dữ liệu int
float b = 4.5f, c = 4f; // Khai báo 2 biến có kiểu dữ liệu float với giá trị ban đầu. ở đây biến `c` sẽ được hiểu là c = 4.0
double c = 4444.3;
char t = 'c';
String e = "Hello";

Cách đặt tên

Tên biến phải tuân theo quy tắc lạc đà (Camel Case): đó là chữ cái đầu tiên của từ đầu tiên phải viết thường và chữ cái đầu tiên của các từ tiếp theo phải viết hoa, ví dụ: listStudent, minScore.

Phạm vi sử dụng

Một khi bạn đã khai báo biến, thì bạn có thể sử dụng nó trong những Phạm vi mà nó khả dụng. ?? 😀?? Cùng nhìn ví dụ ở dưới nhé.

Ví dụ:

public static void main(String[] args){
    // khai bao so nguyen `a`
    int a;
    // Gán giá trị cho a, bạn sử dụng toán tử `=`
    // Sử dụng biến a bình thường
    a = 124214;

    // lấy a và cộng thêm 1,, rồi gán ngược lại giá trị đó vào a :D
    // Sử dụng biến a bình thường
    a = a + 1;

}
// Gán lại giá trị cho a = 100 - 10;
// Chương trình lỗi
a = 100 - 10;

Phạm vi (Scope) là đây các bạn ạ, chính là 2 cái dấu {}, khi bạn khai báo một biến a trong 2 cái dấu {``} thì bạn chỉ có thể sử dụng ở trong nó thôi, ra ngoài nó sẽ không hiểu a là thằng nào và từ đâu chui ra.

Biến không thể sử dụng ngoài, nhưng nó có thể được sử dụng ở bên trong những scope mà nó chứa hoặc cùng cấp với nó.

public class Calculation{
    // Khai báo a ở ngoài main, cái `public static` là cần thiết nhé, còn chi tiết thì chúng ta sẽ học ở các bài sau.
    public static int a = 5;
    public static void main(String[] args){
        // thay đổi a, ở trong, vẫn okie.
        a = 10;

        // Biến a có thể sử dụng trong các `scope` con của nó
        // Làm gì biến a ở đây cũng được, biến đổi nó.

        // gán giá trị biến a vào b;
        int b = a;

        System.out.println(b);
    }
}

Toán tử

Khi đã xác định các Biến trong chương trình, bạn có thể sử dụng toán tử để thay đổi các giá trị. Các toán tử thì khá đơn giản, giống môn toán bình thường thôi. Với các kiểu nguyên thuỷ (primitive) ta có:

public class Calculation{
    public static void main(String[] args){
      int a;
      int b = 5;
      int c = a + b; // c = 0 + 5 cộng
      int d = a - b; // d = 0 - 5 trừ
      int f = a * 5; // f = 0 x 5 nhân
      int g = a / 5; // g = 0 : 5; chia
    }
}

Còn với String thì bạn có thể sử dụng + để ghép 2 chuỗi mà thôi. Còn các toàn tử còn lại không được sử dụng với String

public class Calculation{
    public static void main(String[] args){
      String a = "Hello"
      String b = "World"
      // Mình đã nối 3 xâu là "Hello" + " " (Khoảng trắng) + "World" lại với nhau
      System.out.println(a + " " + b);

      String c = a + 5; // String cộng với một số nguyên?
      System.out.println(c); // Kết quả sẽ là: "Hello 5" :V
      // Bạn sẽ hiểu là khi cộng String với một số, số đó sẽ bị chuyển thành String và nối vào sau.

    }
}

Ép kiểu dữ liệu

Nhìn vào ví dụ sau, bạn sẽ rõ.

public class Calculation{
    public static void main(String[] args){
      int a = 2;
      float b = 3.5f; // dùng chữ f để nó hiểu đây là 3,5 float chứ k phải 3,5 double

      float c = a + b; // c = 5.5

      int d = a + b; // báo lỗi. Vì sao?
      // vì java đang hiểu 2 + 3.5 nó sẽ ép thành 5.5 là float. Bây giờ gán nó vào số nguyên thì sẽ như này int = float?

      // Để gán được bạn cần sử dụng ép kiểu
      int d = (int) a + b; // d = 5
      // a + b = 5.5 => ép thành (int) => 5 (lấy phần nguyên thôi)

      char character = '5';
      int number = (int) character; // number = 53. Why?

      // Vì ép `char` thành `int` thì nó sẽ không chuyển chữ thành số, mà nó sẽ kiếm tra '5' là ký tự ASCII thứ bao nhiêu trong máy tính, và trả lại số thứ tự đó.

      float = (float) 5; // => 5.0
    }
}

Bản chất của biến (Nói thêm)

Khi các bạn khai báo một biến int trong chương trình của mình và sử dụng lung tung khắp mọi nơi, thì bạn có biết cái biến int ý ở đâu lòi ra không :))

Về bản chất, Biến sẽ là một vùng nhớ trong thiết bị vật lý mà dễ nhất là để trong ram. và khi bạn cho nó một giá trị, nó sẽ lưu trữ số đó vào ram, và cần thì lấy lên.

Vậy để ram biết bạn muốn lưu cái gì thì bạn phải khai báo cho nó. Ví dụ bạn bảo tôi cần một số nguyên int. Thì máy tính hiểu là mình cần lưu trữ một số nguyên bình thường, không quá lớn, nó sẽ cho bạn 4 byte trong Ram thích lưu gì thì lưu. nhưng không được vượt quá 4 byte.

4 byte = 32 bit, bỏ đi 1 bit đầu tiên để đánh dấu là số âm hay dương, thì còn 31 bit => số lớn nhất mà biến int lưu trữ được là 2^31 - 1 = 2147483647

Từ đây, bạn sẽ hiểu vì sao có số long, vì nhu cầu lưu số lớn hơn thì long được cấp tận 8 byte.

Còn trường hợp đặc biệt như String thì tuỳ giá trị của nó có bao nhiêu ký tự, mà Ram sẽ cấp tương ứng bấy nhiêu byte