Java学习之旅——运算符篇

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1.Java学习之旅启航~【超详细】

2.Java学习之旅——数据类型与变量【超详细】

3.Java学习之旅——运算符篇

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一、什么是运算符

二、算术运算符

1.基本四则运算符：加减乘除模(+ - * / %)

2.增量运算符+= -= *= %=

3.自增、自减运算符++ --

三.关系运算符

四.逻辑运算符（重点）

五. 位运算符

六. 移位运算(了解)

七. 条件运算符

八. 运算符的优先级

总结

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一、什么是运算符

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。

二、算术运算符

1.基本四则运算符：加减乘除模(+ - * / %)

这些四则运算符，我们在C语言中已经学过了，就不再细致讲解，直接看代码吧。如果，都可以算出正确的输出结果，那这一块也就过关啦~

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(5/2);
        System.out.println((float) 5/2);
        System.out.println(5/(float)2);
        System.out.println((float) (5/2));

    }}

输出结果： 

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        System.out.println(10%3);
        System.out.println(10%-3);
        System.out.println(-10%3);
        System.out.println(-10%-3);
    }
}

 输出结果：

 【注意点】

1.都是二元运算符，使用时必须要有左右两个操作数

2.做除法和取模时，右操作数不能为0

3.%不仅可以对整形取模，也可以对double类型取模，但是没有意义，一般都是对整形取模的。

4.两操作数类型不一致时，向类型大的提升

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。

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。

如果对输出结果没有疑虑，就是已经过关了~

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a=1;
        System.out.println(a++);//输出结果1
        System.out.println(++a);//输出结果3
        int b=1;
        System.out.println(--b);//输出结果0
        System.out.println(b--);//输出结果0
    }
}

【注意点】

1.如果单独使用，【前置 ++ 】和【后置 ++ 】没有任何区别

2.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

3.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 。

例：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
     int a=1;
     int b=2;
        System.out.println(a>b);//输出结果：false
        System.out.println(a

注意：当需要多次判断时，不能连着写，比如： 3 < a < 5。

四.逻辑运算符（重点）

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。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        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。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        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
    }
}

注意：左右表达式至少有一个位真，则结果为真。

3. 逻辑非 !

语法规则： ! 表达式

真变假，假变真。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        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。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0); // 打印 false
        System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0); // 打印 true
        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


    }
}

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。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        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。

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。

（注意点： 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 。

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。

（注意点： 如果两个数相同，则异或的结果为 0）

六. 移位运算(了解)

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

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)

3. 无符号右移 >>>: 最右侧位不要了 , 最左侧补 0。

注意：没有无符号左移！！

左移补右边的二进制位，右移补左边的二进制位。符号位只可能在左边。只有补左边的二进制位时，才会考虑有符号数（高位补符号位）还是无符号数（直接补 0），所以只有右移考虑有无符号。

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 .

注意点：表达式不能单独存在，产生的结果必须要被使用。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
     int a=1;
     int b=2;
     a>b?a:b;//报错
    }
}

八. 运算符的优先级

运算符之间是有 优先级 的 . 具体的规则我们 不必记忆 . 在可能存在歧义的代码中加上括号即可。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        int c = a + (b - a) >> 1;
        System.out.println(c);//10
    }
}

例如这题，>>的优先级低。我们先算前面的，（b-a）=10，a+10=20。前面提过，>>1,向右移动1位，除以2的一次方，结果为10。

总结