Переменные и константы в Java

Мы уже и использовали переменные в наших примерах, поскольку без них было бы очень затруднительно объяснить примитивные типы данных в Java, но не акцентировали на этом внимания, так как это не большая и не сложная тема. О константах в Java мы вообще пока не говорили. И вот настало время! Ну погнали!

Переменная — основной компонент хранения данных в Java-программе. Переменная определяется комбинацией идентификатора, типа и необязательного начального значения. Кроме того, все переменные имеют область определения, которая задает их видимость для других объектов и время существования.

В Java все переменные должны быть объявлены до их использования. Объявить переменную можно в любом месте программы. Основная форма объявления переменных выглядит следующим образом:

тип идентификатор [=значение][, идентификатор [=значение] ...] ;

• тип — это один из элементарных типов Java либо имя класса или интерфейса.
• идентификатор — это имя переменной

Переменной можно присвоить начальное значение (инициализировать ее), указывая знак равенства и значение. Следует помнить, что выражение инициализации должно возвращать значение того же (или совместимого) типа, который указан для переменной. Для объявления более одной переменной указанного типа можно использовать список с разделителями-запятыми.

Несколько примеров объявления переменных различных типов приведено ниже. Обратите внимание, что некоторые объявления осуществляют инициализацию переменных.

int a, b, c; // объявление трех переменных типа int: a, b и c
int d = 3, e, f = 5;// объявление еще трех переменных типа int с инициализацией d и f
byte z = 22; // инициализация переменной z
double pi = 3.14159;// объявление приблизительного значения переменной pi
char x = 'x'; // присваивание значения 'x' переменной x

Использовать неинициализированную переменную в выражениях нельзя, поэтому переменную надо инициализировать либо при ее объявлении, либо до ее использования в каком либо выражении. Например, приведенный ниже фрагмент кода будет признан ошибочным уже на этапе компиляции.

int vacationDays;
System.out.println(vacationDays); // ОШИБКА! Переменная не инициализирована

Как правильно именовать переменные мы уже обсуждали.

Динамическая инициализация переменных

Java допускает динамическую инициализацию переменных посредством любого выражения, допустимого в момент объявления переменной. Например:

double a = 3.0, b = 4.0;
// динамическая инициализация переменной c
double c = Math.sqrt(a * a + b * b);
System.out.println("Гипотенуза равна " + c);

Область действия и время существования переменных

Это достаточно важный вопрос и его надо рассмотреть поподробнее. И для этого сперва надо рассмотреть использование блоков кода в Java.

Использование блоков кода

Java позволяет группировать один и более оператора в блоки кода, называемые также кодовыми блоками. Это выполняется путем помещения операторов в фигурные скобки. Сразу после создания блок кода становится логическим модулем, который можно использовать в тех же местах, что и отдельный оператор. Например, блок может служить в качестве цели для операторов if и for. Рассмотрим следующий оператор if:

if (x < y) { // начало блока
x = y;
y = 0;
} // конец блока

В этом примере, если x меньше y, программа выполнит оба оператора, расположенные внутри блока. Таким образом, оба оператора внутри блока образуют логический модуль, и выполнение одного оператора невозможно без одновременного выполнения и второго. Основная идея этого подхода состоит в том, что во всех случаях, когда требуется логически связать два или более оператора, это делается посредством создания блока.

Java допускает объявление переменных внутри любого блока. Блок начинается открывающей фигурной скобкой и завершается закрывающей фигурной скобкой. Блок задает область определения. Таким образом, приоткрытии каждого нового блока мы создаем новую область действия. Область действия задает то, какие объекты видимы другим частям программы. Она определяет также время существования этих объектов.

Основное правило, которое следует запомнить: переменные, объявленные внутри области действия, не видны (т.е. недоступны) коду, который находится за пределами этой области. Таким образом, объявление переменной внутри области действия ведет к ее локализации и защите от несанкционированного доступа и/или изменений.

Области действия могут быть вложенными. Например, при каждом создании блока кода мы создаем новую, вложенную область действия. В этих случаях внешняя область действия заключает в себя внутреннюю область. Это означает, что объекты, объявленные во внешней области, будут видны коду, определенному во внутренней области. Тем не менее, обратное не верно. Объекты, которые объявлены во внутренней области действия, не будут видны за ее пределами. Это может пояснить следующий пример:

Переменная y, определенная внутри своей области действия ограниченной фигурными скобками, доступна только в ней. За ее пределами переменная y уже не доступна, а переменная x доступна, и во области действия переменной y.

Следует запомнить еще один важный нюанс: переменные создаются при входе в их область действия и уничтожаются при выходе из нее.

Это означает, что переменная утратит свое значение сразу по выходу из области действия.

Хотя блоки могут быть вложенными, во внутреннем блоке нельзя объявлять переменные с тем же именем, что и во внешней области.

Код приведенный на примере слева, выдаст ошибку компиляции.

Такие трюки возможные в C и C++ в Java не проходят.

 

Константы в Java

В Java для обозначения констант служит ключевое слово final. Ключевое слово final означает, что присвоить данной переменной какое-нибудь значение можно лишь один раз, после чего изменить его уже нельзя. Рекомендуется использовать для именования констант прописные буквы, хоть это и не является обязательным, но такой стиль способствует удобочитаемости кода. Пример объявления константы:

final double CM_PER_INCH = 2.54;

Константу можно и не инициализировать при ее объявлении, но необходимо инициализировать до ее использования в каком-либо выражении, точно так же как и переменную, но сделать это можно только один раз. Причем это можно сделать и в условных операторах, то есть инициализировать значение константы в зависимости от каких либо условий. Компилятор проверит все возможные варианты, и если будет хоть один, где константа может быт не инициализирована, то он выдаст ошибку.