第 3 章 語法入門

程式語言（Programming Language）本質上就是一個語言，語言的目的在於讓您與特定對象進行溝通，只不過程式語言的溝通對象是電腦。現在您學習的是 Java 語言，用 Java 寫程式的目的就是在告訴電腦，您希望它為您作哪些事，Java 既然是語言，就有其規定的語法，這個章節就是在學習基本的 Java 語法。

我建議初學者從文字模式學習如何操作程式，您在這個章節中將會學到：如何告訴電腦在命令模式下顯示訊息？什麼時候該等待您輸入資料（即 Console 互動）？程式中您要使用的資料有哪些（即資料型態）？您要用這些資料進行什麼樣的運算（即各種運算子的使用）？在某些情況滿足時下一步要作什麼？不滿足某些條件時又該作些什麼（即流程控制）？

3.1 第一個 Java 程式

先來解釋一下第 2 章中您所完成的「第一個 Java 程式」，如果您學過 C 語言，對於 3.1.2「給 C 使用者的第一個 Java 程式」可能會覺得比較親切，因為介紹了類似 C 語言中 printf() 函式的功能，另外別忘了在寫程式時加入一些註解文字，這在閱讀程式碼的時候會很有幫助。

要對新手解釋第一個 Java 程式事實上並不簡單，因為一個最簡單的 Java 程式就會涉及檔案管理、類別 （Class）、主程式、命令列引數（Command line argument）等觀念，我很想對您說，反正一個基本的 Java 程式就這麼寫就對了，因為要一下子接受這麼多觀念並不容易。總之，如果現階段您無法瞭解，就請當它是 Java 語言的文法規範。

先重新列出您的第一個 Java 程式以方便說明。

public class HelloJava {

public static void main(String[] args) {

System.out.println("嗨！我的第一個Java程式！");

}

}

- 定義類別（Class）

撰寫 Java 程式通常都是由定義「類別」開始，"class" 是 Java 用來定義類別的關鍵字，範例中類別的名稱是 HelloJava，這與您編輯的檔案（HelloJava.java）主檔名必須相同，HelloJava 類別使用關鍵字 "public" 宣告，在編寫 Java 程式時，一個檔案中可撰寫數個類別，但是只能有一個公開（public）類別，而且檔案主檔名必須與這個公開類別的名稱相同，在定義類別名稱時，建議將類別首字母大寫，並在類別名稱上表明類別的作用。

- 定義區塊（Block）

在 Java 程式使用大括號 '{' 與 '}'來定義區塊，大括號兩兩成對，目的在區別定義的作用範圍，例如您的程式中，HelloJava 類別的區塊包括了 main()，而 main() 的區塊包括了一句顯示訊息的程式碼。

- 定義 main() 方法（Method）

main() 是 Java 程式的「進入點」（Entry point），程式的執行是由進入點開始的，類別中的方法是類別的成員（Member），main() 方法一定是個 "public" 成員（member），這樣它才可以執行環境被呼叫；main() 方法不需要產生物件（Object）就能被執行，所以它必須是個 "static" 成員，"public" 與 "static" 的觀念都是 Java 物件導向（Object-oriented）程式上的觀念，之後專門討論類別與物件時會再介紹，這邊先不用理解 "public" 與 "static" 的真正意涵。

main() 之前的「void」表示 main() 執行結束後不傳回任何值，Java 程式的 main() 方法不需傳回任何值，所以一律宣告 void；main() 括號間的 String[] args 可以在執行程式時取得使用者指定的命令列引數（Command line argument），目前雖然您用不到，但仍要撰寫它，這是規定。

- 撰寫陳述（Statement）

來看 main() 當中的一行陳述：

<pre>System.out.println("嗨！我的第一個Java程式！");</pre>

陳述是程式語言中的一行指令，簡單的話就是程式語言的「一句話」。注意每一句陳述的結束要用分號 ' ; ' ，在上面的陳述中，您使用了 java.lang 套件（package）下的 System 類別的公開（public）成員 out 物件，out 是一個 PrintStream 物件，您使用了 PrintStream 所提供的 println() 方法，將當中指定的字串（String） "嗨！我的第一個Java程式！" 輸出至文字模式上。

注意在 Java 中字串要使用 "" 包括，println() 表示輸出字串後自動換行，如果使用 print() 的話，則輸出字串後程式並不會自動斷行。

一個最基本的 Java 程式完成了，接下來要編譯程式了，關於編譯在第 2 章中有介紹過，這邊再作個提示，編譯時是使用 javac 公用程式，如下所示：

javac HelloJava.java

編譯完成後，預設在同一個目錄下會產生一個 HelloJava.class 的位元碼（bytecodes）檔案，在執行時期可以由執行環境轉換為平台可執行的機器碼，執行程式時是使用 java 工具程式，如下所示：

java HelloJava

注意最後並沒有加上 *.class 的副檔名，您只要提供類別名稱就可以了，程式畫面會顯示如下：

嗨！我的第一個Java程式！

3.1.2 給 C 使用者的第一個 Java 程式

學過 C 語言的設計人員總是對 printf() 方法的功能總是難以忘懷，他們在學 Java 語言時常不免感概：「是的！是 printf()，他們忘了把 printf() 放進去了....」。

在某些時候，printf() 方法中字串上可以指定引數來進行輸出的功能確實令人難以割捨，幸好，Java 在 J2SE 5.0 這個版本中，總算給了 C 使用者類似 printf() 的功能了，如果您是學過 C 的使用者，下面這第一個 Java 程式或許會讓您高興一些：

public class HelloJavaForC {

public static void main(String[] args) {

System.out.printf("%s！ 這是您的第一個Java程式！\n",

"C語言Fan");

}

}

這次使用的是 out 物件的 printf() 方法，'%s' 對應於第一個字串 "C語言Fan"，程式的輸出會是如下：

C語言Fan！ 這是您的第一個Java程式！

'\n' 對 C 程式設計人員並不陌生，它是換行字元，您也可以如下使用 println() 進行換行。

public class SecondJavaForC {

public static void main(String[] args) {

System.out.printf("%s！ 這是您的第二個Java程式！",

"C語言Fan").println();

}

}

程式的輸出會是如下：

C語言Fan！ 這是您的第二個Java程式！

在 printf() 要指定數字對應的話，可以使用 '%d'，例如：

public class ThirdJavaForC {

public static void main(String[] args) {

System.out.printf("%s！ 這是您的第 %d 個Java程式！\n",

"C語言Fan", 3);

}

}

'%s' 對應至 "C語言Fan"，而 '%d' 對應至數字 3，所以程式的輸出會是如下：

C語言Fan！ 這是您的第 3 個Java程式！

這邊再作一次提醒，printf() 方法是在 J2SE 5.0 之後才有的功能，1.4 或更早版本的 JDK 並沒有辦法編譯範例 3.2、3.3 與 3.4。

3.1.3 為程式加入註解

在撰寫程式的同時，您可以為程式碼加上一些註解（Comment），說明或記錄您的程式中一些要注意的事項，Java 語言是您用來與電腦溝通的語言，而註解的作用則是與開發人員溝通。

原始碼檔案中被標註為註解的文字，編譯器不會去處理它，所以註解文字中撰寫任何的東西，對編譯出來的程式不會有任何影響。在 Java 中可以用兩種方式為程式加上註解，以範例 3.4 為例，您可以為它加上一些註解文字，例如：

public class ThirdJavaForC {

public static void main(String[] args) {

// printf() 是J2SE 5.0的新功能，必須安裝JDK 5.0才能編譯

System.out.printf("%s！ 這是您的第 %d 個Java程式！\n",

"C語言Fan", 3);

}

}

'/*' 與 '*/' 用來包括跨行的註解文字，通常開發人員為了讓註解文字看來比較整齊清晰，中間還會使用一些 '*' 來排版，只要記得使用多行註解時，是以 '/*' 開始註解文字，以 '*/' 結束註解文字，所以您不能用巢狀方式來撰寫多行註解，例如下面的方式是不對的：

<pre>/* 註解文字1……bla…bla

/*

註解文字2……bla…bla

*/

*/</pre>

編譯器在處理前面的撰寫方式時，會以為倒數第二個 '*/' 就是註解結束的時候，因而對最後一個 '*/' 就會認為是錯誤的符號，這時就會出現編譯錯誤的訊息。

'//' 則可以用來撰寫單行註解，在 '//' 之後的該行文字都被視為註解文字，多行註解可以包括單行註解，例如：

<pre>/* 註解文字1……bla…bla

// 註解文字2……bla…bla

*/</pre>

註解的撰寫時機與內容並沒什麼特別的規定，以清晰易懂為主，註解的目的在於說明程式，是給開發人員看的，您可以使用註解在程式中寫下重要事項，日後作為備忘或是方便其他開發人員瞭解您的程式內容。

註解的另一個作用則是用來暫時註銷某些陳述句，當您覺得程式中某些陳述有問題，可以使用註解標示起來，如此編譯器就不會去處理，例如同樣以範例 3.4 為例：

public class ThirdJavaForC {

public static void main(String[] args) {

// System.out.println("C語言Fan！這是您的第3個Java程式！");

System.out.printf("%s！ 這是您的第 %d 個Java程式！\n",

"C語言Fan", 3);

}

}

在'//'之後的內容被視為註解文字，編譯器不會去處理，所以執行時不會執行該行陳述，如果日後要重新恢復那些陳述句的功能，只要將註解符號消去就可以了。

3.2 在文字模式下與程式互動

待續 ...