Java运算符及运算符的优先级【超详细】

简介: Java运算符及运算符的优先级【超详细】

一、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:

int a = 10;
int b = 20;
a + b;
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,接下来我们来一个一个介绍。

二、算术运算符

1. 基本四则运算符:加减乘除模(+ - * / %)

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

注意:

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**

int a = 3;
int b = 2;
// 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
System.out.println(a / b);
// 如果要得到数学中的结果,可以使用如下方式
double d = a*1.0 / b;
System.out.println(d);

3.做除法和取模时,右操作数不能为0

int a = 1;
int b = 0;
System.out.println(a / b)
// 运行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
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

System.out.println(11.5 % 2.0);
// 运行结果
1.5

5.两侧操作数类型不一致时,向类型大的提升

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
// 故:输出1。5

2. 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。

减少了代码量

int a = 1;
a += 2; // 相当于 a = a + 2
System.out.println(a); // 输出3
a -= 1; // 相当于 a = a - 1
System.out.println(a); // 输出2
a *= 3; // 相当于 a = a * 3
System.out.println(a); // 输出6
a /= 3; // 相当于 a = a / 3
System.out.println(a); // 输出2
a %= 3; // 相当于 a = a % 2
System.out.println(a); // 输出2

注意:只有变量才能使用该运算符,常量不能使用。

3. 自增/自减运算符 ++ - -

++是给变量的值+1,–是给变量的值-1。

int a = 1;
a++; // 后置++ 表示给a的值加1,此时a的值为2
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
System.out.println(a); // 输出3
++a; // 前置++ 表示给a的值加1
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
System.out.println(a); // 输出5
// --操作符给操作-1,与++含义类似

注意:

如果单独使用,【前置++】和【后置++】没有任何区别

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

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

三、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 。

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

注意: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,这样写会报错。

四、 逻辑运算符(重点)

逻辑运算符主要有三个: && || ! ,运算结果都是 boolean类型。

1. 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。

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

2. 逻辑 ||

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。

左右表达式至少有一个位真,则结果为真

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

3. 逻辑非 !

语法规则:! 表达式

真变假,假变真。

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

4. 短路求值

&& 和 || 遵守短路求值的规则

System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0); // 打印 false
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:

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.
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.
& 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

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

五、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), 按位运算就是在按照二进制位的每一位依次进行计算.

1. 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.

int a = 10;
int b = 20;
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

2. 按位或 |

如果两个二进制位都是 0, 则结果为 0, 否则结果为 1.

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

注意: 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.

3. 按位取反 ~

如果该位为 0 则转为 1, 如果该位为 1 则转为 0

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

注意:

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.
0xf 表示 10 进制的 15, 也就是二进制
的 1111
printf 能够格式化输出内容, %x 表示按照十六进制输出.
\n 表示换行符

4. 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

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

注意:如果两个数相同,则异或的结果为0

六、 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。

1. 左移 <<:

最左侧位不要了, 最右侧补 0

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

2. 右移 >>

最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1)

int a = 0x10;
System.out.printf("%x\n", a >> 1);
// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
8 in
t b = 0xffff0000;
System.out.printf("%x\n", b >> 1);
// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
ffff8000

3. 无符号右移 >>>:

最右侧位不要了, 最左侧补 0.

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

注意:

  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.

七、 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.

也是 Java 中唯一的一个 三目运算符, 是条件判断语句的简化写法.

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

注意:

  1. 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
int a = 10;
int b = 20;
int c = a > b? 1 : 2.0
  1. 2.表达式不能单独存在,其产生的结果必须要被使用
int a = 10;
int b = 20;
a > b? a : b; // 报错:Error:(15, 14) java: 不是语句

八、运算符的优先级

括号级别最高,逗号级别最低,单目 > 算术 > 位移 > 关系 > 逻辑 > 三目 > 赋值。

在一条表达式中,各个运算符可以混合起来进行运算,但是运算符的优先级不同,比如:* 和 / 的优先级要高于 +和 - ,有些情况下稍不注意,可能就会造成很大的麻烦。

// 求a和b的平均值
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + (b - a) >> 1;
System.out.println(c);

上述表达式中,由于 + 的优先级要高于 >> , 因此a先和b-a的结果做加法,整体为20,最后再进行右移,因此结果为10。

口诀:单算移关与,异或逻条赋

总计:落笔于此,如有疑惑或者不同见解,欢迎评论区留言。如果本篇对你有帮助,给博主一个免费的赞!持续更新,关注博主不迷路!

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