Java运算符

表达式与运算符

表达式

• 表达式由运算符和操作数组成，根据运算符也可分为单目表达式、双目表达式、三目表达式
• 计算：表达式的结果是以最大类型的操作数为标准，其他小类型自动转换成最大类型然后进行运算。
• 例如：int a,b = 3; double c = 3.5; double d = a + b + c; //结果为double类型
• 注意：这些都是表达式 -> 5、num1、num1 + num2、sum = num1 + num2

运算符

主要包含算术运算符, 赋值运算符, 关系运算符, 逻辑运算符, 条件运算符, 位运算符

算术运算符

• 算术运算符主要用于基本的算术运算，如加减乘除等
• 包括：加(+) 减(-) 乘(*) 除(/) 取模(%) 自加(++) 自减(--)
• +的用法：a.加号；b.正号； c.字符串连接符，如：""+10+5 //105
• 除法：两个int相除结果为整型，13/5 -> 2 、13.0/5 -> 2.6
• 取模：13%5 -> 3 、13.5/5 -> 3.5

自增自减运算符

x++ 是先赋值后自增，x-- 同理；++x 是先自增后赋值，--x 同理
示例：int x = 4; int y = (x++)+5; //y的结果为9，x先进行加法然后赋值，最后在自增

赋值运算符

格式：变量 = 表达式;
注意：赋值运算符是从右往左运算，赋值运算符的左边不能是常量
例如：int n = 5; //将5赋值给变量n int m = n; //将变量n的值赋值给变量m

复合赋值运算符

关系运算符

• 比较运算符用于判断两个数据的大小，主要用于条件和循环语句中的判断条件
• 包括：==、!=、>、<、>=、<=，运算结果为boolean值，即true或者false
• 'A' > 'B' 结果为false，比较的是两个字符的ASCII值
  true == false 结果为false，两个布尔值不相等
  float f = 5.0f; long l = 5; f==l; 结果为true，浮点数与整数比较，只要值相等就为true

逻辑运算符

• 逻辑运算符用来连接一个或多个条件，判断这些条件是否成立
• 包括：AND(&&)、OR(||)、NOT(!)、异或(^)、& 、|
• 运算结果为boolean值，即true或者false
• 注意：逻辑运算符的操作数operator都是布尔类型的
• 逻辑"与"运算符，必须左右两个条件都为true才为true
• 逻辑"或"运算符，左右任一条件为true则为true
• 逻辑"非"运算符，对原条件进行取反，操作数为true结果为false，操作数为false结果为true

区分&& 与 &：
&&运算符又叫短路运算符，如果第一个表达式的值就能决定表达式最后的结果，运算符右边的表达式就不再计算了，而&则都会计算。同理 || 叫做短路或，a || b 一旦a为true则b不在进行判断，而 | 都要进行判断。
例如：
int n = 3; boolean b=(3 > 7)&&((n++)<2)
=> b=false，n=3(不会自增)

条件运算符

• java中的条件运算符是三目运算符(三元运算符)
• 语法：布尔表达式 ？表达式1 : 表达式2，如:3 > 2 ? a : b 输出为a
  当布尔表达式的值为true时，返回表达式1的值，否则返回表达式2的值
• 示例：计算3个数最大值 -> int max = (x > y ? (x>z ? x: z) : (y>z ? y : z));
• 单目运算符 ++，--
• 双目运算符 +，-，*，/，&&，>，>=， ==， !=等

注意：三元运算符实现的，都可以采用if语句实现。反之不成立。
当if语句控制的操作是一个输出语句的时候就不能使用三元运算符。因为三元运算符是一个运算符，运算符操作完毕就应该有一个结果，而不是一个输出语句。

运算符的优先级

以下运算符优先级从高到底，实际使用运算符根据逻辑多添加括号增加可读性且不容易出错
整体优先级：算术运算符>关系运算符>逻辑运算符>赋值运算符 一元>二元>三元运算符

位运算符(扩展)

• 位运算是直接对二进制补码进行运算
• 包含：&(与)，|(或)，^(异或) , ~(按位取反) ,<<(左移) ,>>(右移) ,>>>(无符号右移)
• "<<": 左移 左边最高位丢弃,右边补齐0
• ">>": 右移 最高位是0,左边就补0;最高位是1,左边补齐1
• ">>>": 无符号右移 无论最高位是 0还是1,左边补齐0

运算规律

• 位异或特点，某个数据异或另一个数据两次得到的结果是其本身。
  即 a ^ b ^ b = a
• &: 有0则0； |: 有1则1； ^: 相同则0不同则1；~: 按位取反
• "<<": 把<<左边的数据乘以2的移动次幂
• ">>": 把>>左边的数据除以2的移动次幂

示例一：

public static void main(String[] args) {
    int a = 3;
    int b = 4;
    System.out.println(a & b);   
    System.out.println(a | b);
    System.out.println(a ^ b);
    System.out.println( ~ a);
}  
    /*int a  3 0b11  4个字节
      原码 00000000 00000000 00000000 00000011
      补码 00000000 00000000 00000000 00000011
      int b  4 0b100  4个字节
      原码 00000000 00000000 00000000 00000100
      补码 00000000 00000000 00000000 00000100

      位与&  有0则0 
       00000000 00000000 00000000 00000011
&      00000000 00000000 00000000 00000100
--------------------------------------------------
       00000000 00000000 00000000 00000000  补码
  原码 00000000 00000000 00000000 00000000
            结果:0

      位或| 有1则1 
         00000000 00000000 00000000 00000011
|        00000000 00000000 00000000 00000100
--------------------------------------------------
       00000000 00000000 00000000 00000111   补码
         原码跟补码一样
         结果:7

      位异或^ 相同为0 不同为1 
         00000000 00000000 00000000 00000011
^        00000000 00000000 00000000 00000100
--------------------------------------------------
       00000000 00000000 00000000 00000111  补码
         原码补码相同
         结果:7

     
   ~按位取反  0变1,1变0
      00000000 00000000 00000000 00000011
--------------------------------------------
~     11111111 11111111 11111111 11111100   补码

补码:11111111 11111111 11111111 11111100 
反码:11111111 11111111 11111111 11111011
原码:10000000 00000000 00000000 00000100  
    数值位是4 
      符号位-
      结果  -4 
*/

示例二：

public static void main(String[] args) {
    //左移相当于把<<左边的数乘以2的移动次方(幂)
    System.out.println(3<<2);//12=3*4=3*2^2
    
    //右移相当于把>>左边的数除以2的移动次方(幂)
     System.out.println(24>>2);//24/4=6
     System.out.println(24>>>2);//24/4=6

     System.out.println(-24>>2);//-24/4=-6
}

示例三：计算-15 >>> 2