6、Java 运算符
运算符是一种特殊的符号，用于表示数据的运算、赋值和比较等。
Java 语言使用功能运算符讲一个或多个操作数链接成直线性语句，用于实现特定功能。
Java 语言中运算符分为如下几种：
- 算术运算符
- 赋值运算符
- 比较运算符
- 位运算符
- 类型相关运算符（比较、逻辑、三目）
6.1 算术运算符
Java 支持所有的基本算术运算符，这些算术运算符用于执行基本的数学运算：加、减、乘、除和求余等。
下面来看看 7 个基本算术运算符。
+：加法运算符。
double a = 5.0; double b = 3.8; double sum = a + b; // sum = 8.8 System.out.println(sum);
除此之外，+ 还可以作为字符串的连接运算符。
-：减法运算符。
double a = 5.0; double b = 3.8; double sub = a - b; // sub = 1.2 System.out.println(sub);
*：乘法运算符。
double a = 5.0; double b = 4.0; double m = a * b; // m = 20.0 System.out.println(m);
/：除法运算符。
当运算符操作的两个数都是整数类型，计算结果为整数（截取整数部分）；如果运算符操作的两个数中有一个或者两个都是浮点数，计算结果则就是自然运算出来的结果，不会截取掉小数部分。
public class OperatorTest { public static void main(String[] args) { int a = 3; int b = 2; // 1 System.out.println(a / b); double d = 9.5; int c = 3; // 3.1666666666666665 System.out.println(d / c); // 正无穷大 System.out.println(5 / 0.0); // 负无穷大 System.out.println(-5 / 0.0); // 错误：/ byte zero System.out.println(5 / 0); } }
%：求余运算符。
求余运算符的计算结果是第一个操作数除以第二个操作数，得到一个整除的结果后剩下的值就是余数，它的结果也不总是整数。
public class OperatorTest { public static void main(String[] args) { int a = 5; int b = 2; // 整数 1（余数） System.out.println(a % b); double c = 2.0; // 浮点数 1.0 System.out.println(a % c); // 输出非数：NaN System.out.println(5.0 % 0); System.out.println(5 % 0.0); System.out.println(0 % 0.0); // 0.0 System.out.println(0 % 5.0); // 报错：/ by zero System.out.println(5 % 0); } }
++：自加。
这是单目运算符，运算符既可以出现在操作数的左边，也可以出现在操作数的右边。
左边相当于，先给数字 + 1 然后再运算；右边相当于，先运算，然后再 + 1。
int a = 3; int b = 5; int c = a++ + b; // c = 8，a++ + b 相当于 c = a + b ; a = a + 1 System.out.println(c); // a = 4 System.out.println(a); a = 3; int d = ++a + b; // d = 9, ++a + b 相当于 a = a + 1 ; c = a + b; System.out.println(d); // a = 4 System.out.println(a);
–：自减。
和 ++ 一样也是单目运算符，是不是不是 + 1 而是 -1。
6.2 赋值运算符
赋值运算符用于为变量制定变量值，上面的所有代码都是用 = 进行赋值。
除了上面的赋值操作外，Java 赋值运算符还支持如下操作。
int f = a = b = c = d;
虽然 Java 支持这种一次为多个变量赋值的写法，但可读性不好，不建议这样做。
6.3 位运算符
Java 支持的位运算符有如下 7 个。
（&）：按位与。
（|）：按位或。
（~）：按位非。
（^）：按位异或。
（<<）：左移运算符。
（>>）：右移运算符。
（>>>）：无符号右移运算符。
按位与、按位或、按位异或运算法则如下：
| 第一个运算符 | 第而个运算符 | 按位与 | 按位或 | 按位异或 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
按位非只需要一个操作数，这个运算符将把操作数在计算机底层的二进制码按位取反。
看如下代码。
// 16 System.out.println( 88 & 21); // 7 System.out.println( 4 | 3);
88 的二进制码是 000000000000000000000001011000 而 21 的二进制码是 000000000000000000000000000010101 运算方式如图。
左移运算符是将运算符的二进制码整体左移指定位数，左移后右边空出来的位以 0 填充，示例如下。
// 352 System.out.println( 88 << 2);
运算图。
计算左移右移还可以使用如下方式：
左乘、右移
意思是左移几位就操作数乘于 2 的几次方、反之就除于 2 的几次方。例如，88 << 2 = 88 * 2 ^ 2 = 88 * 4 = 352、8 >> 2 = 8 / 2 ^ 2 = 8 / 4 = 2。
位移运算符并不适合所有的数值类型，他们只适合对 byte 、short 、char 、int 和 long 等整数类型进行运算。除此之外，进行位移运算时还需要遵循如下规则。
对于低于 int 类型（byte、short 和 char ）的操作数总是先自动类型转换为 int 类型后再移位。
对于 int 类型的整数移位 a >> b，当 b >> 32 时，系统先用 b 对 32 求余（因为 int 类型只有 32 位），得到的结果才是真正移位的位数。例如，a >> 33 和 a >> 1 的结果完全一样，而 a >> 32 的结果和 a 相同。
对于 long 类型的整数移位 a >> b，当 b > 64 时，总是先用 b 对 64 求余（因为 long 类型是 64 位），得到的结果才是真正移位的位数。
6.4 比较运算符
比较运算符用于判断两个变量或常量的大小，比较的结果是一个布尔值（true 或 false）。
Java 支持的比较运算符如下：
大于（ > ）：只支持左右两边操作数是数字类型，如果前面变量的值大于后面，返回 true。
大于等于（ >= ）：只支持左右两边操作数是数字类型，如果前面变量的值大于等于后面，返回 true。
小于（ < ）：只支持左右两边操作数是数字类型，如果前面变量的值小于后面，返回 true。
小于等于（ <= ）：只支持左右两边操作数是数字类型，如果前面变量的值小于等于后面，返回 true。
等于（ == ）：如果比较的两个操作数都是数值类型，即使它们的数据类型不相同，只要它们的值相等，也都返回 true 。例如 97 == ‘a’ 返回 true，5.0 == 5 也返回 true。如果两个操作数比较的是引用类型，那么只有当两个引用变量引用相同的实例时才可以比较，而且这两个引用必须指向同一个对象才会返回 true。
不等于（ != ）：如果比较的两个操作数都是数值类型，无论他们的数据类型是否相同，只要他们的值不相等，也都返回 true。如果两个操作数都是引用类型，只有当两个引用变量引用相同的类型实例时才可以比较，只要两个引用指向的不是同一个对象就会返回 true。
public class CompareTest { public static void main(String[] args) { // true System.out.println("5.0 是否大于 4.5：" + (5.0 > 4.5)); // true System.out.println("5.0 是否等于 5：" + (5.0 == 5)); // true System.out.println("97 是否等于 A：" + (97 == 'a')); // false System.out.println("true 是否等于 false：" + (true == false)); CompareTest c1 = new CompareTest(); CompareTest c2 = new CompareTest(); // false System.out.println("c1 是否等于 c2：" + (c1 == c2)); CompareTest c3 = c1; // true System.out.println("c3 是否等于 c1：" + (c1 == c3)); } }
6.5 逻辑运算符
逻辑运算符用于操作两个布尔类型的变量或者常量，逻辑运算符主要有如下 6 个。
- 与（ $$ ）：前后两个操作数必须都是 true 才返回 true，否则返回 false。
- 不短路与（ & ）：和 && 作用相同，但不会发生短路。
- 或（ || ）：只要两个数中有一个是 true，就可以返回 true，否则返回 false。
- 不短路或（ | ）：和 || 作用相同，但不会发生短路。
- 非（ ! ）：只需要一个操作数，如果操作数为 true ，则返回 false；如果操作数为 false，则返回 true。
- 异或（ ^ ）：当两个操作数不同是才返回 true，如果两个操作数相同则返回 false。
public class LogicTest { public static void main(String[] args) { int a = 5; int b = 11; // false System.out.println((a == b && a == 4)); // false，发生短路 System.out.println((a == b && a-- == 4)); // a = 5 System.out.println(a); // false，没有发生短路 System.out.println((b == 11 && a-- == 6)); // a = 4 System.out.println(a); a = 5; b = 11; // false 不发生短路 System.out.println((a == b & a-- == 4)); // 4 System.out.println(a); // false System.out.println(!true); } }
短路分两种情况。
&& 短路，当运算符左边的操作数是 false 时，发生短路，不会执行右边的判断逻辑。
|| 短路，当运算符左边操作数是 true 是，发生短路，不会执行右边的判断逻辑。
6.6 三目运算符
三目运算符只有一个：？，格式如下
表达式 ？结果1 ： 结果2
如果表达式为 true 则结果就是结果1，反之就是结果2，代码如下。
int a = 4; // a 不等于 5 System.out.println(a == 5 ? "a 等于 5" : "a 不等于 5");
6.7 运算符的结合性和优先级
Java 语言中大部分运算符只从左向右结合的，只有单目运算符、赋值运算符和三目运算符例外，其中，单目运算符、赋值运算符和三目运算符是从右向左结合的，也就是从右向左运算。
乘法和加法是两个可结合的运算，也就是说，这两个运算符左右两边的操作数可以互换位置而不会影响结果。
运算符有不同的优先级，即在表达式中的运算顺序。
运算符优先级如下表，优先级由上到下递减。
根据表中的优先级，我们分析一段代码。
int a = 4; int b = a + 2 * a;
程序先执行 2 * a 的到 6，在执行 a + 6 得到 9。
当然上面的程序是非常简单的，但是有些面试题难度可不止这点，例如：
int a = 5; int b = 4; int c = a++ - --b * ++a / b-- >> 2 % a--; // -1 System.out.println(c);
c 的值是多少？
看到这样的语句幸好是只出现在面试题中，要是谁代码中这样写，那我就要抓毛了。
因此，编写表达式时：
不要把一个表达式写的过于复杂，如果表达式过于发杂，那先分成几步来完成
不要过多的依赖运算符的优先级来控制表达式的执行顺序，可读性非常差，尽量使用（）来控制执行顺序。
好了，今天的内容到这里就结束了，关注我，我们下期见
