Литералы в Java

На этапе создания приложения разработчик, как правило, знает только его структуру и не предполагает, какие данные оно будет обрабатывать. Тем не менее, в некоторых ситуациях в коде программы нужно явно указывать какие-то данные (например, количество итераций или сообщение для вывода). В этом случае на помощь приходят литералы. Содержание:

• Что такое литералы
• Типы литералов и их применение
• Числовые литералы
• Строковые литералы
• Символьные литералы
• Логические литералы
• Джедайская техника с литералами
• Литералы в курсе JavaRush
• Заключение

Что такое литералы?

Литералы — это явно заданные значения в коде программы — константы определенного типа, которые находятся в коде в момент запуска.

class Test {
   public static void main(String[] args) {
       System.out.println("Hello world!");
   }
}

В этом классе “Hello world!” — литерал. Литералы бывают разных типов, которые определяются их назначением и способом написания.

Типы литералов и их применение

Все литералы — это примитивные значения (строки, числа, символы, булевы значения). Нельзя создать литерал-объект. Единственный литерал, связанный с объектом — это null. В соответствии с примитивами, литералы также делятся на разделы:

1. Числовые:
   • Целочисленные;
   • С плавающей точкой;
2. Строковые;
3. Символьные;
4. Логические.

Числовые литералы

Целочисленные литералы

Данный вид литералов — самый простой. Числа записываются в их стандартном виде без указывающих символов и прочего. Любое целое число — по умолчанию целочисленный литерал. То есть можно явно задать значение переменной или количество итераций в цикле. В Java поддерживается 4 системы счисления:

• Двоичная
• Восьмеричная
• Десятичная
• Шестнадцатеричная

В JDK 7 появилась возможность записи двоичных значений. Делается это с помощью префикса 0b или 0B. Далее идет запись с использованием 0 и 1. Числа в восьмеричной системе записываются с помощью ведущего 0. Допустимые цифры — от 0 до 7. Запись 09 или 08 вызовет ошибку компиляции. С десятичной системой счисления нет никаких проблем: числа указываются в привычном нам виде. Единственное ограничение — число не может начинаться с 0, так как компилятор примет его за восьмеричное. Числа в шестнадцатеричной системе записываются с помощью префиксов 0x и 0X. Допустимые цифры — от 0 до 15, где числа 10-15 обозначаются символами A-F соответственно.

public static void main(String[] args) {
       int a = 0b1101010110;
       int b = 012314;
       int c = 456;
       int d = 0x141D12;
       System.out.println("Число a в двоичной системе: " + a);
       System.out.println("Число b в восьмеричной системе: " + b);
       System.out.println("Число c в десятичной системе: " + c);
       System.out.println("Число d в шестнадцатеричной системе: " + d);
}

Вывод: Число a в двоичной системе: 854 Число b в восьмеричной системе: 5324 Число c в десятичной системе: 456 Число d в шестнадцатеричной системе: 1318162 Несмотря на то, что числа задаются в разных системах счисления, в программе они обрабатываются как десятичные числа. Выход за пределы значений приведет к ошибке компиляции:

int b = 012914; // Ошибка
int d = 0x141Z12; // Ошибка

При запуске на этапе компиляции получим следующий результат:

Error:(13, 25) java: integer number too large: 012914
Error:(14,30) java: ';' expected

А что с типизацией? Любой целочисленный литерал по умолчанию имеет тип int. Если его значение выходит за пределы присваиваемой переменной, происходит ошибка компиляции. При использовании типа long необходимо в конце ставить символ L, обозначающий этот тип:

long x = 0x1101010110; // Ошибка
long b = 1342352352351351353L; // Все в порядке

Попытка компиляции приводит к такой ошибке:

Error(11, 26) java: integer number too large: 1101010110

Литералы с плавающей точкой

Числа с плавающей точкой, или дробные числа, могут записываться двумя способами. Первый — в качестве классической десятичной дроби: 3.14159 или 2.718281282459045. Второй — в научном виде, то есть обычная десятичная дробь плюс суффикс в виде символа е или Е и степени 10, на которую нужно умножить указанную дробь. Например, 4.05E-13, это значит 4.05 * 10^-13.

double a = 2.718281828459045;
double d = 4.05E-13;
System.out.println("Тип double в классическом виде: " + a);
System.out.println("Тип double в научном виде: " + d);

Вывод: Тип double в классическом виде: 2.718281828459045 Тип double в научном виде: 4.05E-13 В отличие от целых чисел и систем счисления, научная форма записи сохраняется в переменной и обрабатывается также, как классическая форма. Что с типизацией? Любое число с плавающей точкой создает тип double. Если необходимо использовать тип float, следует добавить в конце символ f или F. В этом случае double будет сведен к типу float. Автоматически этого не происходит:

float a = 2.718281828459045; // Ошибка
float d = 4.05E-13F; // Все в порядке

При запуске на этапе компиляции видим такую ошибку:

Error:(11, 27) java: incompatible types: possible lossy conversion from double to float

Строковые литералы

Строковые литералы — это набор символов, заключенных в двойные кавычки. Данный тип используется так же часто, как и числовые литералы. В строке также могут находится служебные символы, которые необходимо экранировать (так называемые escape-последовательности). Пример:

String simpleString = "Это обычная строка. Такая же стандартная и непримечательная, как и все мы.";
String uniqueString = "А это необычная \"строка\". Хотя бы потому, что часть \"слов\" в ней в \"кавычках\".";
System.out.println(simpleString);
System.out.println(uniqueString);

Вывод: Это обычная строка. Такая же стандартная и непримечательная, как и все мы. А это необычная "строка". Хотя бы потому, что часть "слов" в ней в "кавычках".

Символьные литералы

Символьные литералы в Java представлены кодовой таблицей Unicode, то есть каждый символ — 16-битовое значение. Для обозначения символа в коде его обособляют одинарными кавычками. По опыту использования бывают два вида символов:

1. Те, что можно ввести с клавиатуры — обычные символы;
2. Символы, которые просто так с клавиатуры не ввести (символы различных языков, фигуры и так далее).

Обычные символы можно указать в явном виде: ‘,’ или ‘@’. Если символ служебный (например, перенос строки или табуляция), такой символ необходимо экранировать обратным слешем. Символы, которые нельзя просто так ввести с консоли, можно задать в их 16-битовом виде. Для этого необходимо указать код символа с префиксом \u, например ‘\u00F7'. Также символы можно указывать в восьмеричном стиле (трехзначный номер), добавив в начале просто обратный слеш, например ‘\122’. На мой взгляд, гораздо легче использовать \u. Пример использования:

System.out.println("Амперсанд - " + '&');
System.out.println("Символ деления - " + '\u00F7');

Вывод: Амперсанд - & Символ деления - ÷

Логические литералы

Самый простой литерал — это логический. Имеется всего 2 значения: false и true, которые указываются явно без различных символов. Такие литералы могут быть присвоены переменным типа boolean или указаны в месте, где ожидается тип boolean (например, в блоке if, хотя такая практика считается, мягко говоря, моветоном).

boolean flag = false;

if(true) {
    // Действия будут выполняться всегда.
}

Джедайская техника с литералами

Благодаря символам в Java можно делать много интересных штук, в числе которых — управление эмоджи. Например, выведем улыбающееся лицо:

int smile = 0x1F600; // Здесь шестнадцатеричный код эмоджи
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append(Character.toChars(smile)); // Собираем в StringBuilder
System.out.println("Улыбающееся лицо: " + sb.toString()); // Выводим

Вывод: Улыбающееся лицо: 😀 Несмотря на то, что отображение эмоджи может быть жутковатым (в зависимости от реализации), это решение неплохо справляется с задачей. Однако в стандартной таблице кодировок сложно искать нужные эмоджи, на официальном сайте раздел Эмотикон скуден. Гораздо проще воспользоваться дополнительными библиотеками.

Литералы в курсе JavaRush

В курсе JavaRush литералы изучаются на 10 уровне в 8 лекции курса Java Syntax, где на примерах объясняется, что такое литералы и зачем они нужны. JavaRush — онлайн-курс по программированию на Java с акцентом на практику: 1200+ задач с моментальной проверкой, мини-проекты, игры.

Заключение

Литералы в Java — удобная вещь в любой программе, однако использовать их необходимо в тех местах, где это уместно. Не стоит хардкодить в исходниках параметры подключения к БД или какие-либо значения, которые могут измениться во время жизненного цикла программы.