java运算符

（一）运算符介绍

计算机的最基本用途之一就是执行数学运算，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。

运算符和表达式是Java程序的基本组成要素。运算符是一种特殊的符号，用以表示数据的运算，赋值和比较。不同的运算符用来完成不同的运算。

java语言使用运算符将一个或者多个操作数连缀成执行性语句，形成表达式，表达式是由运算符和操作数按一定语法规则组成的符号序列。

以下是合法的表达式：

a + b、(a + b)*(a - b)、“name = ” + “李  明”

表达式经过运算后都会产生一个确定的值。一个常量或一个变量是最简单表达式。

（二）算数运算符

        算术运算符用在数学表达式中，它们的作用和在数学中的作用一样，分为一元运算符和二元运算符，二元运算符“+”、“-”、“*”、“/”和“%”分别用来进行加、减、乘、除和取余运算。。下表列出了所有的算术运算符。

操作符	描述	例子
+	加法 - 相加运算符两侧的值	A + B 等于 30
-	减法 - 左操作数减去右操作数	A – B 等于 -10
*	乘法 - 相乘操作符两侧的值	A * B等于200
/	除法 - 左操作数除以右操作数	B / A等于2
％	取余 - 左操作数除以右操作数的余数	B%A等于0
++	自增: 操作数的值增加1	B++ 或 ++B 等于 21
--	自减: 操作数的值减少1	B-- 或 --B 等于 19

1  +  加

System.out.println("a + b = " + (a + b) );// “+”运算符不但用于计算两个数值型数据的和，还可用于字符串对象的连接。当+运算符的两个操作数一个是字符串而另一个是其他数据类型，系统会自动将另一个操作数转换成字符串，然后再进行连接

2  -  减 

减法 - 左操作数减去右操作数

3 * 乘
乘法  相乘操作符两侧的值

4  /  除法

        除法运算符，除法运算符有些特殊，如果除法运算符的两个操作数都是整数类型，则计算结果也是整数，就是将自然除法的结果截断取整。如果除法运算符的两个操作数都是整数，则除数不可以是0，否则将引起除零异常。

5  % 求余运算 

        求余运算的结果不一定总是整数，它的结果是使用第一个操作数除以第二个操作数，得到一个整数的结果剩余的值就是余数。由于求余运算也是进行除法运算，如果除求余运算运算符的两个操作数都是整数，则求余运算的第二个操作数不可以是0，否则将引起除零异常。

在操作数涉及负数求余运算中，可通过下面规则计算：先去掉负号，再计算结果，结果的符号取被除数的符号。如求-10 % -3的结果，去掉负号求10 % 3，结果为1。由于被除数是负值，因此最终结果为-1。

大家可以自己去试一下其中一个是浮点数，或者两个都是浮点数，第二个操作数为0，或者0.0的情况。以及第一个操作数是0的情况，比较简单。

6  ++：自加运算符：

两个要点：

1 自加是单目运算符，仅仅能操作一个操作数。

除了自加自减是一元，正（+）和负（-）也是一元运算符，用来改变操作数的符号

2 自加运算符仅仅能操作一个单个数值型（整形和浮点型都可以），不能操作常量，直接量和表达式。

运算符既可以放入操作数的左边，也可以放入操作数的右边，但是表达的效果完全不一样。

  // 查看  b++ 与 ++b 的不同

     System.out.println("b++   = " +  (b++) );

     System.out.println("++b   = " +  (++b) );

    如果把++放到左边，表示先把操作数加一，然后才把操作数放入表达式中运算。如果把++放到右边，表示先把操作数操作数放入表达式中运算，然后才把操作数加一。

7  --：自减

也是单目运算符，与++ 用法类似。

（三）赋值运算符

1  赋值运算符的定义：   

    赋值运算符用来为变量指定新值。

2  赋值运算符主要有两类：

     一类是使用等号（=）赋值，它把一个表达式的值赋给一个变量或对  象；

     另一类是扩展的赋值运算符。

3   赋值运算符的格式

     variableName = expression;

     这里，variableName为变量名，expression为表达式。其功能是将等号 右边表达式的值赋给左边的变量。

例如：

int x = 10;

int y = x + 20;

4  赋值运算必须是类型兼容的，即左边的变量必须能够接受右边的表达式的值，否则会产生编译错误。如下面的语句会产生编译错误。

int j = 3.14 ;

    因为3.14是double型数据，不能赋给整型变量，因为可能丢失精度。编译器的错误提示是：Type mismatch:cannot convert double to int。

5  使用等号（=）可以给对象赋值，这称为引用赋值。将右边对象的引用值（地址）赋给左边的变量，这样，两个变量地址相同，即指向同一对象。如：

Date d1 = new Date();

Date d2 = d1;

此时d1、d2指向同一个对象。对象引用赋值与基本数据类型的拷贝赋值是不同的。

（四）位运算符

    java支持的位运算符有7个，分为两类：位逻辑运算和移位运算。位逻辑运算符包括按位取反（~）、按位与（&）、按位或（|）和按位异或（^）4种，。移位运算符包括左移（<<）、右移（>>）和无符号右移（>>>）3种。位运算符只能用于整型数据，包括byte、short、int、long和char类型。下表列出了各种位运算符的功能与示例。假设a = 10, b = 3。

~运算符是对运算数的每一位按位取反。

下表列出了位运算符的基本运算,假设整数变量A的值为60和变量B的值为13：

操作符	描述	例子
＆	如果相对应位都是1，则结果为1，否则为0	（A＆B），得到12，即0000 1100
|	如果相对应位都是0，则结果为0，否则为1	（A | B）得到61，即 0011 1101
^	如果相对应位值相同，则结果为0，否则为1	（A ^ B）得到49，即 0011 0001
〜	按位取反运算符翻转操作数的每一位，即0变成1，1变成0。	（〜A）得到-61，即1100 0011
<<	按位左移运算符。左操作数按位左移右操作数指定的位数。	A << 2得到240，即 1111 0000
>>	按位右移运算符。左操作数按位右移右操作数指定的位数。	A >> 2得到15即 1111
>>>	按位右移补零操作符。左操作数的值按右操作数指定的位数右移，移动得到的空位以零填充。	A>>>2得到15即0000 1111

（五）扩展赋值运算符

      赋值运算符可以与算数运算符，位移运算符结合，扩展成为更强大的运算符。称之为扩展赋值运算符。

 在赋值运算符（=）前加上其他运算符，即构成扩展赋值运算符。它的一般格式为：

    variable operator = expression ;

这里operator为运算符，其含义是将变量variable 的值与expression的值做operator运算，结果赋给variable

例如，下面两行是等价的：

a + = 3 ;  

a = a + 3 ;

扩展赋值运算符有11个，设a = 15, b = 3，下表给出了所有的扩展的赋值运算符及其使用方法。

只要能使用了这种扩展后的赋值运算符，通常都推荐使用它们，因为这种运算符不仅能有更好的性能，而且程序会更加健壮。

下面是Java语言支持的扩展赋值运算符：

操作符	描述	例子
+ =	加和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相加赋值给左操作数	C + = A等价于C = C + A
- =	减和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相减赋值给左操作数	C - = A等价于C = C -  A
* =	乘和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相乘赋值给左操作数	C * = A等价于C = C * A
/ =	除和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相除赋值给左操作数	C / = A等价于C = C / A
（％）=	取模和赋值操作符，它把左操作数和右操作数取模后赋值给左操作数	C％= A等价于C = C％A
<< =	左移位赋值运算符	C << = 2等价于C = C << 2
>> =	右移位赋值运算符	C >> = 2等价于C = C >> 2
＆=	按位与赋值运算符	C＆= 2等价于C = C＆2
^ =	按位异或赋值操作符	C ^ = 2等价于C = C ^ 2
| =	按位或赋值操作符	C | = 2等价于C = C | 2

（六）关系运算符

关系运算符用来判断两个变量或者常量的大小，关系运算符的结果是一个boolean值( true或者false)。

==           检查如果两个操作数的值是否相等，即使它们是不同的数据类型，如果相等则条件为真，返回true。

在Compare这里类里测试一下。

这里提一点，如果两个操作数都是引用类型，那么只有当引用变量的类型具有父子关系的时候，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。

!= 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，结果返回为真。

如果两个操作数都是引用类型，那么只有当引用变量的类型具有父子关系的时候，才可以比较，而且这两个引用必须指向不同对象才会返回true。

注意：基本类型的变量，值不能和引用类型的值和变量使用==进行比较。如果两个引用类型之间没有父子继承关系，那么他们的变量也不能使用== 进行比较。

>          检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是那么条件为真。 （A> B）非真。

<          检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是那么条件为真。 （A

>=         检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。（A> = B）为假。

<=         检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真A> = B）为真。

下表为Java支持的关系运算符

表格中的实例整数变量A的值为10，变量B的值为20：

运算符	描述	例子
==	检查如果两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。	（A == B）为假。
!=	检查如果两个操作数的值是否相等，如果值不相等则条件为真。	(A != B) 为真。
>	检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是那么条件为真。	（A> B）为假。
<	检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是那么条件为真。	（A
>=	检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。	（A> = B）为假。
<=	检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。	（A <= B）为真。

 

（七）逻辑运算符

    逻辑运算符用于操作两个boolean类型的变量或者常量，逻辑运算符的运算对象只能是布尔型数据，并且运算结果也是布尔型数据。

逻辑运算符包括如下6种：

逻辑非（!）、逻辑与（&）、逻辑或（|）、逻辑异或（^）、短路与（&&）、短路或（||）。假设A、B是两个逻辑型数据，则逻辑运算的规则如表所示。

对一个逻辑值A，逻辑非（!）运算是当A为true时，!A的值为false，当A的值为false，!A的值为true。

对逻辑“与”（&&或&）和逻辑“或”（||或|）运算都有两个运算符，它们的区别是：“&&”和“||”为短路运算符，而“&”和“|”为非短路运算符。对短路运算符，当使用“&&”进行“与”运算时，若第一个操作数的值为false时，就可以判断整个表达式的值为false，因此，不再继续求解第二个表达式的值。

同样当使用“||”进行“或”运算时，若第一个操作数的值为true时，就可以判断整个表达式的值为true，不再继续求解第二个表达式的值。

对非短路运算符（&和|），将对运算符左右的表达式求解，最后计算整个表达式的结果。

对于逻辑异或，对运算符左右的表达式相同为flase，不同为true。

表列出了逻辑运算符的基本运算，假设布尔变量A为真，变量B为假

操作符	描述	例子
&&	称为逻辑与运算符。当且仅当两个操作数都为真，条件才为真。	（A && B）为假。
| |	称为逻辑或操作符。如果任何两个操作数任何一个为真，条件为真。	（A | | B）为真。
！	称为逻辑非运算符。用来反转操作数的逻辑状态。如果条件为true，则逻辑非运算符将得到false。	！（A && B）为真。

 

（八）三目运算符

    条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有3个操作数，并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量。

表达式：

    variable x = (expression) ? value if true : value if false

三目运算符的规则是，先对逻辑表达式expression进行求值，如果逻辑表达式返回true,则返回第二个操作数的值，如果逻辑表达式返回false，则返回第三个操作数值。

来举一个例子：

public class Test {
   public static void main(String[] args){
      int a , b;
      a = 10;
      // 如果 a 等于 1 成立，则设置 b 为 20，否则为 30
      b = (a == 1) ? 20 : 30;
      System.out.println( "Value of b is : " +  b );
 
      // 如果 a 等于 10 成立，则设置 b 为 20，否则为 30
      b = (a == 10) ? 20 : 30;
      System.out.println( "Value of b is : " + b );
   }
}

    这两种代码的写法的效果是完全相同的，三目运算符和if else 写法的区别在于：if后的代码块可以有多个语句，但三目运算符是不支持多个语句的。

 

（九）运算符的优先级和结合性

  所有的数学运算都认为是是从左向右的，java语言中大部分运算符也是从左向右的结合的，只有单目运算符，赋值运算符合三目运算符例外，其中单目运算符，赋值运算符合三目运算符是从右向左结合，也就是从右向左运算的。

    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，所谓优先级就是在表达式运算中的运算顺序，下表中列出了运算符的优先级顺序，数字小的优先级总是高于数字大的优先级。

类别	操作符	关联性
后缀	() [] . (点操作符)	左到右
一元	+ + - ！〜	从右到左
乘性	* /％	左到右
加性	+ -	左到右
移位	>> >>>  <<	左到右
关系	>> = << =	左到右
相等	==  !=	左到右
按位与	＆	左到右
按位异或	^	左到右
按位或	|	左到右
逻辑与	&&	左到右
逻辑或	| |	左到右
条件	？：	从右到左
赋值	= + = - = * = / =％= >> = << =＆= ^ = | =	从右到左
逗号	，	左到右

    根据上表中的运算符的优先级，下面分析一下 int a = 3; int b=a+2*a语句的执行过程，程序先执行2*a，得到6，在执行a+3的到9.如果使用()就可以改变程序执行的顺序，例如

int b=(a+2)*a 先执行a+2得到5 ，在执行5*a得到结果15。

无需死记硬背运算符的优先级。必要时可以在表达式中使用圆括号，圆括号的优先级最高。例如，考虑以下代码：

int x = 5;

int y = 5;

boolean z = x * 5 == y + 20;

因为“*”和“+”的优先级比“==”高，比较运算之后，z的值是true。这个表达式的可读性较差。使用圆括号修改如下：

boolean z = (x * 5) == (y + 20);

优先级大家了解一下就行。一般我们不会写非常复杂的代码，因为源代码是一份文档，可读性比运行效率更重要。

所以：不要把一个表达式写的过于复杂，若一个表达式过于复杂，则分几步来完成。

要尽量使用()来控制表达式的执行顺序，而不是过多的依赖运算符的优先级来控制表达式的执行顺序。