「Java SE」运算符详解
遇山开山，见水架桥
目录
3.1 逻辑 && 和 逻辑 | |
4.1 按位与(&)和按位或( | )
4.2 按位异或(^)和按位取反(~)
在我们C语言深度解剖的专栏已经讲解了一些常见的运算符了，但是基本的 + - * / 没有细说，毕竟那是深度解剖，是在一定基础上更深入学习的，我们 Java 是从 0 基础讲解的，所以这里会涉及到很全面的操作符，由于 Java 很少关注底层，所以我们也不会像讲 C语言的时候那样偶尔去从汇编的角度讲解。
1、算数运算符
1.1 四则运算符
相信大家对于四则运算都不陌生啊， 毕竟谁没做过加减乘除运算，但是这里我们主要是介绍 % 运算符，它与 C语言里的有点区别我们接着往下看：
显然答案是跟我们C语言当中是一模一样的，但是这里我们需要强调一点，以上都是二元操作符，必须拥有两个操作数，不论在C还是在Java中 int / int 的结果是整数，而且是向下取整， 也就是说，会舍去小数位，尽管你是 3.9 他算出的结果仍然是 3 。
那么我们如果想得到小数该如何做呢？
- 将除号两边任意一个整数乘以1.0(当两边操作数类型不同，会向类型大的提升，结果也跟着变)
- 将除号两边任意一个整数强转成 float 或者 double
- 直接用 double 或者 float 类型计算
注意： 将他们的计算结果转化成 float 或 double 是没有用的，因为结果是取整之后的值。
接下来我们来关心我们的%运算：
如果是第一次看到这些结果的你们可能有些意外，我记得C语言中是不能对浮点数取模的啊，在Java中是允许这样操作的，其实上面的例子很简单，就是10以内的除法，如果你能对上面都算准确的话，那么你取模这个运算符肯定是没问题的。
注意：取模和除法时，右操作数不能为0，否则会报错！ （0乘任何数都为0）
在讲C语言的时候，我们就说过，自古以来有个约定，返回值为0为正常退出，非0则为异常退出。所以在除法或者取模时，右操作数是万万不可出现 0 的！
1.2 复合运算符
这种运算符呢，常见的有： += -= *= /= %= >>= 等等...
他们会将操纵的结果最后赋值给左操作数。
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
a += 1; // 相当于 a = a + 1;
System.out.println(a); //2
a -= 1; // 相当于 a = a - 1;
System.out.println(a); //1
//...... *= /= %= 就不一一演示了
}
}但是其实这里我们要有几个注意的点：
如果当我们不同类型使用符合运算符时会自动发生类型转换，不需要我们手动强制类型转换。
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
//如果不同类型使用符合运算符会自动类型转换
int a = 10;
double b = 10.5;
a += b; //等价于 -> a = (int)(a + b);
}
}如果当我们使用时发现运算符优先级有歧义怎么回事？比如 a += b * 3;
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
a *= 3 + 2; //等价于 -> a = a*(3+2) 这里先把 3+2 的值算出来在乘 a
System.out.println(a); //50
}
}只有变量才能使用符合运算符做左值，常量是不可以的，因为他不可被修改！
1.3 自增自减运算符
相信大家对于自增自减运算符并不少见，但是在Java中确实还是有跟C语言不同的地方的，我们接着往后看：
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 0;
b = ++a; // a = a + 1; b = a;
System.out.println(a); //11
b = a++; // b = a; a = a + 1;
System.out.println(a); //12
}
}至于单独使用 ++a，或者a++，他们的效果是一样的，这个我就不多说，但是我们这里主要是区别前置++和后置++他们赋值的情况。
- 前置++： 先自身值增加1，然后赋值
- 后置++： 先赋值，然后自身值增加1。
但是这里又有一个小问题，如果有人闲的无聊，把a++的值再次赋值给a，会发生什么情况呢？
这里就跟C语言不一样了，C语言中如上代码算出的结果是 11，如果看过我C语言深度解剖专栏符号篇的，在那我们已经从汇编的角度去演示过他们的底层逻辑了，只不过在 Java 中我们很少去关注底层，这里我们注意一下就行，其实以后也基本不会碰到这种后置自增之后给自己赋值的代码，也不用太过于纠结，我们有个认识就行。
注意：常量不能使用前置或后置++运算符
2、关系运算符
关系运算符这一块跟C语言基本一致，主要以下六个： == != >= <= > <
但是在Java中我们要区分跟C语言不同的点，前面我们强调过， Java中不存在 0为假 非0为真 ，说白了，以上六个关系运算符，其计算的结果为 ture 或者 false 并不是 0 或者 1。
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a > b); //如果a大于b，输出true 否则 输出false
System.out.println(a < b); //如果a小于b，输出true 否则 输出false
System.out.println(a == b); //如果a等于b，输出true 否则 输出false
System.out.println(a != b); //如果a不等于b，输出true 否则 输出false
System.out.println(10 >= 15); //如果10大于或等于15，输出true 否则 输出false
System.out.println(10 <= 15); //如果10小于或等于15，输出true 否则 输出false
}
}我们学编程语言，有些地方显然是不能跟数学一模一样的，就比如说： 10 < a < 15 ，这样写是错误的，因为 10 < a 的结果是 ture 或者 false 其中任何一个结果都不能跟 15 去比较的。
注意：关系运算符两边可以出现常量
3、逻辑运算符
3.1 逻辑 && 和 逻辑 | |
逻辑运算符显然也是很不陌生的，但是在Java中逻辑运算符 && || 左右表达式的结果必须是 boolean 类型，而且整个表达式的运算结果也是 boolean 。
例： 表达式1 && 表达式2 ，要求： 表达式1 和 表达式2 的运算结果是 boolean 类型
1 && 5 -> 这个是错误的！！！
- &&：当运算符两边表达式的结果都为 true，则整体为 true
- | | ：当运算符两边表达式有一个结果为 true，则真题为 true
短路现象：
- &&：当运算符左边表达式为 假 ，则不执行右边表达式，称为短路现象
- | | ：当运算符左边表达式为 真 ，则不执行右边表达式，称为短路现象
- 如果 & 和 | 按位运算符两边表达式的值也为 true 或者 flase他们也表示逻辑运算，但不支持短路！
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println((a > 10) && (a / 0 > 2)); //这里 除数为0并不会报错，因为&&出现了短路
System.out.println((a < 20) || (a / 0 > 2)); //这里 除数为0并不会报错，因为||出现了短路
}
}以上代码就是逻辑与和逻辑或出现的短路现象，我们前面学习到，除数一定不能是0，否则程序会异常，但是我们上面代码可以通过，最主要原因是他们发生短路并不会去执行运算符右边的表达式，感兴趣的可以下来试一试，如果没出现短路，程序是肯定会出现异常的。
3.2 逻辑非！
int a = 10;
System.out.println(!(a == 10)); //取非就将 true 变为 false
//err：System.out.println(!a); 操作数结果必须为布尔值这个就很简单了，主要注意一点，！的右边表达式结果必须为布尔值。
4、位运算符
我们知道计算机中最小的存储单位是字节，但是数据最小的操作单位是比特位，一个字节等于八个比特位，也就是八位二进制，位运算符是针对数据二进制位按位操作的。
4.1 按位与(&)和按位或( | )
由于这一块跟C语言基本一致，所以我们就大概的过一遍即可：
- 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。
- 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。
1 & 2：
1 的二进制补码：0000 0000 0000 0001
2 的二进制补码：0000 0000 0000 0010
------ 按位与 结果: 0000 0000 0000 0000 -> 对应十进制：0
1 | 2 :
1 的二进制补码：0000 0000 0000 0001
2 的二进制补码：0000 0000 0000 0010
------ 按位或 结果: 0000 0000 0000 0011 -> 对应十进制：3
4.2 按位异或(^)和按位取反(~)
- 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 。
- 按位取反(~)：将数值的二进制位取反，如果该位为 0 则转为 1, 如果该位为 1 则转为 0。
1 ^ 3 :
1 的二进制补码：0000 0000 0000 0001
3 的二进制补码：0000 0000 0000 0011
---按位异或结果: 0000 0000 . 0000 0010 -> 对应十进制：2
5 ^ 0 :
5 的二进制补码：0000 0000 ... 0000 0101
0 的二进制补码：0000 0000 ... 0000 0000
---按位异或结果: 0000 0000 ... 0000 0101 -> 对应十进制：5
结论：任何数异或0都等于它本身，相同的数异或结果为0
按位取反具体大家可以自己下来写一下，将补码每位都取反，然后判断符号位，在转换成对应的原码即可知道取反后的值。
5、移位运算符
Java中的移位运算符比C中多了一个，具体我们下面讲，但是跟C语言并没什么太大的区别这里我们简单提一下：
- 左移操作符 <<： 二进制位向左移动 N 位，每次移动一次时最低位补0 -> 左移相当于原数字乘2的N次方
- 右移操作符 >>： 二进制位向右移动 N 位，每次移动一次时最高位补符号位 -> 右移相当于原数字除上2的N次方
- 无符号右移操作符 >>>： 二进制位向右移动 N 位，每次移动一次时最高位补0
这里我们来看一段有意思的代码：
很明显这段代码是进行两个数的平均值的，至于为什么会是这样，大家可以结合上下文，画画图或者分析一下，也可以想这样求平均值好处是什么？锻炼独立思考的能力，我就不过多说明了。
6、条件运算符
这个也是Java中唯一一个三目操作符了，它的用法跟C语言很想，但是也是有一点点小区别，毕竟Java中是true表示真，false表示假。
用法：布尔表达式1？表达式2 : 表达式3
解释：如果表达式1的结果为true则执行表达式2，如果为false则执行表达式3
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
int c = a > b ? (a += 10) : (b += 10);
}
}注意：表达式2和表达式3最好是同类型的，除非他们可以发生隐式类型转换，整个表达式的结果不能单独存在，必须要拿变量接收或者使用。
单独存在三目操作符是错误的：a > b ? a : b;