Java: Variablen und Operatoren
Variablen bezeichnen Werte, die sich während des Programmablaufs ändern. Operatoren sind Zeichen oder kleine Wörter, welche die Beziehung zwischen Variablen und Werten beschreiben.Variablen
Eine Variable bezeichnet einen Wert, der sich während der Ausführung des Programms ändert. Beispiel: Unser Roboter soll jeweils 3 Autos nehmen. Am Anfang sind es 3, wenn er das erste genommen hat, nur noch 2, dann nur noch 1, dann 0. Wenn er sie verpackt hat und wiederkommt, sind es wieder 3, usw. Wieviel Autos er noch nehmen soll, merken wir uns in einer Variablen: Am Anfang sind es 3. Wir schreiben dazu die AnweisungAutosGenommen = 3;
Später im Programm wird der Wert geändert:AutosGenommen = 2;
usw.Den Namen der Variablen können wir selbst festlegen. Erlaubt ist fast alles, außer: Er darf kein Java-Wort sein, darf nur aus alphanumerischen Zeichen und dem Zeichen
_
(Unterstrich) bestehen und nicht mit einer Ziffer beginnen. Bevor Java das Wort AutosGenommen
als Variable akzeptiert, muss die Variable allerdings deklariert werden, das bedeutet sie muss dem Übersetzer "vorgestellt" werden, so wie man einen Menschen in seinem Bekanntenkreis vorstellt, damit er nicht als Fremder abgewiesen wird:
variablenTyp variablenName;
In unserem Beispiel:Byte AutosGenommen;
AutosGenommen = 3;
Unser Programm besteht nun schon aus 2 Zeilen. Die erste Zeile ist die Deklaration einer Variablen, die zweite eine Wertzuweisung. Beides sind im weitesten Sinne Anweisungen. Das Gleichheitszeichen ist eine Wertzuweisung:
variablenName = variablenWert;
Der VariablenAutosGenommen
wird hier also der Wert 3 zugewiesen.
Variablentypen
AutosGenommen
steht für eine Zahl, deswegen haben wir sie mit dem Typ Byte
deklariert. In Java gibt es folgende Datentypen:
Boolean
Eine Variable vom Typboolean
kann nur den Wert true
oder false
annehmen. Die Anweisung dafür lautet zum Beispiel:
boolean wahrOderFalsch;
//oder:
boolean falschOderWahr = true;
Ganzzahl-Typen
Sie stehen für Zahlen ohne Kommastellen. Je nachdem, wie groß der Wertebereich sein muss, wählt man den passenden Typ:Typ | Speicherplatz | Wertebereich |
---|---|---|
byte | 8 Bit | -128 und 127 |
short | 16 Bit | -32768...32767 |
int | 32 Bit | -2147483648...2147483647 |
long | 64 Bit | -9223372036854775808...9223372036854775807 |
boolean
und die Ganzzahl-Typen nennt man auch "primitive" Typen.
Gleitkomma-Typen
Sie beinhalten Zahlen mit Stellen nach dem Komma. Wenn es viele Stellen nach dem Komma gibt, ist der Platz für die Anzahl der Stellen vor dem Komma kleiner - das Komma kann also "gleiteten" - daher das Wort "Gleitkomma":Typ | Speicherplatz | Wertebereich |
---|---|---|
float | 32 Bit | Einfache Genauigkeit |
double | 64 Bit | doppelte Genauigkeit |
char
Der Typchar
hat 16 bit und ist ein einzelnes Zeichen aus dem Unicodezeichensatz. Einer char
-Variablen kann man drei verschiedene Arten von Werten zuweisen:
- Ein alphanumerisches Zeichen in einfachen Anführungszeichen.
- Ein Integerwert aus dem Zahlenbereich 0 bis 65535
- oder der vierstellige hexadezimale Index aus dem Unicodezeichensatz
string
Ein String ist eine Gruppe von Zeichen hintereinander, also zum Beispiel ein Wort oder ein kleiner Text.array
Ein array ist eine Gruppe von Werten, eine Liste. Ein eindimensionales Array kann man sich wie eine Spalte einer Tabelle vorstellen. Äußerlich erkennt man eine Arrayvariable an den eckigen Klammern:Arrayvariable[]
So geschrieben ist das Array leer. Die einzelnen Elemente des Arrays kann man über ihre laufende Nummer ansprechen:Array[0] = 20;
Array[1] = 10;
Eine Tabelle mit Spalten und Zeilen kann man als zweidimensionales Array abbilden:
Tabelle[][]
Man kann auch Arrays mit sehr vielen Dimensionen deklarieren. Die Anzahl der Dimensionen ist praktisch nicht begrenzt.Für Arrays gibt es spezielle Funktionen zum Auswerten, Sortieren usw.
Andere Typen
Daneben gibt es in Java noch den Datentypenclass
und object
. Sie sind äußerst wichtig. Wir werden sie weiter hinten im Zusammenhang mit der objektorientierten Programmierung erklären.
Operatoren
Was Operatoren sind, zeigen am besten die folgenden Beispiele. Meist sind es Zeichen, seltener Wörter.Arithmetische Operatoren
Sie berechnen Werte.Operator | Beispiel | Bedeutung |
---|---|---|
+ | x + y | Addition |
- | x - y | Subtraktion |
* | x * y | Multiplikation |
/ | x / y | Division |
% | x % y | Modulo |
Zuweisungsoperatoren
Sie weisen einer Variablen einen Wert zu. Der häufigste Zuweisungsoperator ist=
. Beispiel:
X = 1;
X = a + b;
Operator | Beispiel | Bedeutung |
---|---|---|
+= | x += y | x = x + y |
-= | x -= y | x = x - y |
*= | x *= y | x = x * y |
/= | x /= y | x = x / y |
%= | x %= y | x = x % y |
Inkrement- und Dekrement-Operatoren
Oft soll der Wert einer int-Variablen um 1 erhöht oder vermindert werden. Auch hierfür bietet Java eine spezielle Operatoren an.Operator | Ausdruck | Bedeutung |
---|---|---|
++ | ++x | x = x + 1 |
x++ | x = x + 1 | |
-- | --x | x = x - 1 |
x-- | x = x - 1 |
y = x++
y erhält den Wert von x, danach wird x inkrementiertz = ++x
x wird zuerst inkrementiert, dann wird z der neue Wert von x zugewiesenVergleichsoperatoren
Sie vergleichen die Werte vor und nach dem Operator und liefern als Ergebnis true oder false:Operator | Ausdruck | Bedeutung | Anwendung |
---|---|---|---|
== | x == y | true, wenn x und y gleich sind | auf alle primitiven Datentypen und Objekte |
!= | x != y | true, wenn x ungleich y ist | auf alle primitiven Datentypen und Objekte |
< | x < y | true, wenn x kleiner y ist | nur auf numerische primitive Datentypen |
> | x > y | true, wenn x größer y ist | nur auf numerische primitive Datentypen |
<= | x <= y | true, wenn x kleiner oder gleich y ist | nur auf numerische primitive Datentypen |
>= | x >= y | true, wenn x größer oder gleich y ist | nur auf numerische primitive Datentypen |
logische Verknüpfungsoperatoren
Sie verbinden jeweils 2 Vergleiche (Argumente):Operator | Ausdruck | Bedeutung | Ergebnis |
---|---|---|---|
&& | x && y | Und | true, wenn beide Argumente true sind |
|| | x || y | Oder | true, wenn ein Argument true ist |
^ | x^x | Exklusiv Oder | true, wenn beide Argumente unterschiedliche Werte |
bitweise logische Verknüpfungsoperatoren
... auch bitmanipulierende Operatoren genannt. Diese Operatoren können mit dem Operator = kombiniert werden. Die Benutzung dieser Operatoren setzt jedoch voraus, das man mit Dualzahlen rechnen kann. Die bitweise Verknüpfungsoperatoren sollen eher nicht verwendet werden, da es hier keine Kurzschlussauswertung gibt!Operator | Ausdruck | Verknüpfung mit rechtsseitigem Argument |
---|---|---|
& | x & y | bitweise und |
| | x | y | bitweise oder |
^ | x ^ y | bitweise exklusives oder |
~ | ~x | bitweise Negation, Einerkomplement |
String-Operatoren
Ein String wird natürlich ganz anders behandelt als eine Zahl. Additionen oder andere Rechenoperationen wären völlig unsinnig. Für Strings sind dagegen andere Operationen sinnvoll, z.B. 2 Textausschnitte Zeichen für Zeichen miteinander zu vergleichen oder ein Wort in einem Text zu suchen. Die Operatoren + und - können auch Strings verkettet werden. Wenn in einer Gruppe von verketteten Variablen eine Stringvariable ist, behandelt Java das Ganze als Zeichenkette. Beispiel:string s1 = "abc", s2 = "def";
s1 = s1 + s2; // "abcdef"
string s3;
boolean b = true;
s3 = s1 + 123 + " " + b; // "abcdef123 true"
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