【javaSE】 运算符

简介: 【javaSE】 运算符

什么是运算符


计算机的最基本的用途之一就是执行数学运算,比如:

1. int a = 10;
2. int b = 20;
3. a + b;
4. a < b;

上述 + 和 < 等就是运算符,即:对操作数进行操作时的符号,不同运算符操作的含义不同。

作为一门计算机语言,Java也提供了一套丰富的运算符来操纵变量。Java中运算符可分为以下:算术运算符(+ - */)、关系运算符(< > ==)、逻辑运算符、位运算符、移位运算符以及条件运算符等。


算术运算符


基本四则运算符:加减乘除模(+ - * / %)


使用如下

1. int a = 20;
2. int b = 10;
3. System.out.println(a + b); // 30
4. System.out.println(a - b); // 10
5. System.out.println(a * b); // 200
6. System.out.println(a / b); // 2
7. System.out.println(a % b); // 0 --->模运算相当于数学中除法的余数

注意事项


1、都是二元运算符,使用时必须要有左右两个操作数

2、int / int 结果还是int类型,而且会向下取整

1. int a = 3;
2. int b = 2;
3. // 在数学中应该是1.5 但是在Java中输出结果为1 会向下取整,即小数点之后全部舍弃掉了
4. System.out.println(a / b);
5. // 如果要得到数学中的结果,可以使用如下方式
6. double d = a*1.0 / b;
7. System.out.println(d);

如果是整型需要保留小数,可以利用整型提升,比如

a = 1/2.0;//隐形提升

3、做除法和取模时,右操作数不能为0

1. int a = 1;
2. int b = 0;
3. System.out.println(a / b)
4. 
5. // 运行结果
6. Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
7. at Test.main(Test.java:5)

4、% 不仅可以对整型取模,也可以对double类型取模,但是没有意义,一般都是对整型取模的

1. System.out.println(11.5 % 2.0);
2. 
3. // 运行结果
4. 1.5

5、两侧操作数类型不一致时,向类型大的提升

 

1. System.out.println(1+0.2); // +的左侧是int,右侧是double,在加之前int被提升为double
2. // 故:输出1.2

这也是刚刚所说在除时可利用整型提升得到小数


增量运算符 += -= *= %=


该种类型运算符操作完成后,会将操纵的结果赋值给左操作数。

1. int a = 1;
2. a += 2; // 相当于 a = a + 2
3. System.out.println(a); // 输出3
4. a -= 1; // 相当于 a = a - 1
5. System.out.println(a); // 输出2
6. a *= 3; // 相当于 a = a * 3
7. System.out.println(a); // 输出6
8. a /= 3; // 相当于 a = a / 3
9. System.out.println(a); // 输出2
10. a %= 3; // 相当于 a = a % 2
11. System.out.println(a); // 输出2

这里的增量运算符还有一个强转的作用,例如

1. short a = 2;
2. a += 2;

那么这句代码就相当于

a = a + 2;

但是我们发现,报错了

这里我们得明白a为short类型的,而2是整型, 当a+2时,就会提升为整型,而变量依旧是short,无法存放int型的。而当我们用增量运算符时,他会自动帮我们把a+2得结果转换为short型;


注意事项


只有变量才能使用该运算符,常量不能使用


自增/自减运算符 ++ --


++是给变量的值+1,--是给变量的值-1


1. int a = 1;
2. a++; // 后置++ 表示给a的值加1,此时a的值为2
3. System.out.println(a++); // 注意:后置++是先使用变量原来值,表示式结束时给变量+1,因此输出2
4. System.out.println(a); // 输出3
5. 
6. ++a; // 前置++ 表示给a的值加1
7. System.out.println(++a); // 注意:前置++是先给变量+1,然后使用变量中的值,因此输出5
8. System.out.println(a); // 输出5
9. 
10. // --操作符给操作-1,与++含义类似

注意事项


1、如果单独使用,【前置++】和【后置++】没有任何区别

2、如果混合使用,【前置++】先+1,然后使用变量+1之后的值,【后置++】先使用变量原来的值,表达式结束时给变量+1

3、只有变量才能使用自增/自减运算符,常量不能使用,因为常量不允许被修改


关系运算符


关系运算符主要有六个: == != < > <= >= ,其计算结果是 true 或者 false

1. int a = 10;
2. int b = 20;
3. // 注意:在Java中 = 表示赋值,要与数学中的含义区分
4. // 在Java中 == 表示相等
5. System.out.println(a == b); // false
6. System.out.println(a != b); // true
7. System.out.println(a < b); // true
8. System.out.println(a > b); // false
9. System.out.println(a <= b); // true
10. System.out.println(a >= b); // false

注意事项


当需要多次判断时,不能连着写,比如:3 < a < 5,Java程序与数学中是有区别的


逻辑运算符


逻辑运算符主要有三个: && || ! ,运算结果都是 boolean类型


逻辑与 &&


语法规则:表达式1 && 表达式2,左右表达式必须是boolean类型的结果。相当于现实生活中的且,比如:如果是学生,并且 带有学生证 才可以享受半票。两个表达式都为真,结果才是真,只要有一个是假,结果就是假。

表达式1 表达式2 结果
1. int a = 1;
2. int b = 2;
3. System.out.println(a == 1 && b == 2); // 左为真 且 右为真 则结果为真
4. System.out.println(a == 1 && b > 100); // 左为真 但 右为假 则结果为假
5. System.out.println(a > 100 && b == 2); // 左为假 但 右为真 则结果为假
6. System.out.println(a > 100 && b > 100); // 左为假 且 右为假 则结果为假

注意:当表达式1为假时,表达式2不进行计算


逻辑或 ||


语法规则:表达式1 || 表达式2,左右表达式必须是boolean类型的结果。

相当于现实生活中的或,比如:买房子交钱时,全款 或者 按揭都可以,如果全款或者按揭,房子都是你的,否则站一边去

表达式1 表达式2 结果
1. int a = 1;
2. int b = 2;
3. System.out.println(a == 1 || b == 2); // 左为真 且 右为真 则结果为真
4. System.out.println(a == 1 || b > 100); // 左为真 但 右为假 则结果也为真
5. System.out.println(a > 100 || b == 2); // 左为假 但 右为真 则结果也为真
6. System.out.println(a > 100 || b > 100); // 左为假 且 右为假 则结果为假

注意:左右表达式至少有个位真,则结果为真,且当表达式1为真时,表达式2不进行计算


逻辑非 !


语法规则:! 表达式真变假,假变真。

表达式
1. int a = 1;
2. System.out.println(!(a == 1)); // a == 1 为true,取个非就是false
3. System.out.println(!(a != 1)); // a != 1 为false,取个非就是true

短路求值


&& 和 || 遵守短路求值的规则

1. System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0); // 打印 false
2. System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0); // 打印 true

我们都知道, 计算 10 / 0 会导致程序抛出异常. 但是上面的代码却能正常运行, 说明 10 / 0 并没有真正被求值


注意事项


1、对于 && , 如果左侧表达式值为 false, 则表达式结果一定是 false, 无需计算右侧表达式.

2、对于 ||, 如果左侧表达式值为 true, 则表达式结果一定是 true, 无需计算右侧表达式.

3、& 和 | 如果表达式结果为 boolean 时, 也表示逻辑运算. 但与 && || 相比, 它们不支持短路求值

1. System.out.println(10 > 20 & 10 / 0 == 0); // 程序抛出异常
2. System.out.println(10 < 20 | 10 / 0 == 0); // 程序抛出异常


位运算符


Java 中数据存储的最小单位是字节,而数据操作的最小单位是比特位. 字节是最小的存储单位,每个字节是由8个二进制比特位组成的,多个字节组合在一起可以表示各种不同的数据。

位运算符主要有四个: & | ~ ^ ,除 ~ 是一元运算符外,其余都是二元运算符。

位操作表示 按二进制位运算. 计算机中都是使用二进制来表示数据的(01构成的序列), 按位运算是在按照二进制位的每一位依次进行计算.


按位与 &


如果两个二进制位都是 1, 则结果为 1, 否则结果为 0.

1. int a = 10;
2. int b = 20;
3. System.out.println(a & b);

进行按位运算, 需要先把 10 和 20 转成二进制, 分别为 1010 和 10100

位或 |


如果两个二进制位都是 0, 则结果为 0, 否则结果为 1


1. int a = 10;
2. int b = 20;
3. System.out.println(a | b);

运算方式和按位于类似

注意事项


当 & 和 | 的操作数为整数(int, short, long, byte) 的时候, 表示按位运算, 当操作数为 boolean 的时候, 表示逻辑运算


按位取反 ~


如果该位为 0 则转为 1, 如果该位为 1 则转为 0

1. int a = 0xf;
2. System.out.printf("%x\n", ~a)

运行结果如下

注意事项

1、0x 前缀的数字为 十六进制 数字. 十六进制可以看成是二进制的简化表示方式. 一个十六进制数字对应 4个二进制位.

2、0xf 表示 10 进制的 15, 也就是二进制的 1111

3、printf 能够格式化输出内容, %x 表示按照十六进制输出.

4、\n 表示换行符


按位异或 ^


如果两个数字的二进制位相同, 则结果为 0, 相异则结果为 1.

1. int a = 0x1;
2. int b = 0x2;
3. System.out.printf("%x\n", a ^ b);

运行结果如下


注意:如果两个数相同,则异或的结果为0


移位运算


移位运算符有三个: << >> >>> ,都是二元运算符,且都是按照二进制比特位来运算的


左移 <<


最左侧位不要了, 最右侧补 0

1. int a = 0x10;
2. System.out.printf("%x\n", a << 1);
3. // 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
4. 20

 

注意:向左移位时,丢弃的是符号位,因此正数左移可能会编程负数


右移 >>


最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1)

1. int a = 0x10;
2. System.out.printf("%x\n", a >> 1);
3. // 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
4. 8
5. 
6. int b = 0xffff0000;
7. System.out.printf("%x\n", b >> 1);
8. // 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
9. ffff8000
10. 
11. int a = 0xffffffff;
12. System.out.printf("%x\n", a >>> 1);
13. // 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
14. 7fffffff

无符号右移 >>>


最右侧位不要了, 最左侧补 0

1. int a = 0xffffffff;
2. System.out.printf("%x\n", a >>> 1);
3. 
4. // 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
5. 7fffffff

注意事项


1. 左移 1 位, 相当于原数字 * 2. 左移 N 位, 相当于原数字 * 2 的N次方.

2. 右移 1 位, 相当于原数字 / 2. 右移 N 位, 相当于原数字 / 2 的N次方.

3. 由于计算机计算移位效率高于计算乘除, 当某个代码正好乘除 2 的N次方的时候可以用移位运算代替.

4. 移动负数位或者移位位数过大都没有意义


条件运算符


条件运算符只有一个:

表达式1 ? 表达式2 : 表达式3

当 表达式1 的值为 true 时, 整个表达式的值为 表达式2 的值;
当 表达式1 的值为 false 时, 整个表达式的值为 表达式3 的值

是 Java 中唯一的一个 三目运算符, 是条件判断语句的简化写法.

例如

1. // 求两个整数的最大值
2. int a = 10;
3. int b = 20;
4. int max = a > b ? a : b;

注意事项


1. 表达式2和表达式3的结果要是同类型的,除非能发生类型隐式类型转换

 

2. 表达式不能单独存在,其产生的结果必须要被使用

运算符的优先级


Java运算符得优先级与C语言相似,感兴趣的可以观看博主在《操作符详解 1》里面的讲解

注意:运算符之间是有优先级的. 具体的规则我们不必记忆. 在可能存在歧义的代码中加上括号即可


总结


关于《 运算符》就讲解到这儿,本节对只是对运算符进行简单的介绍,大家能够正常使用即可,后序会详细给大家介绍,欢迎各位留言交流以及批评指正,如果文章对您有帮助或者觉得作者写的还不错可以点一下关注,点赞,收藏支持一下。

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