Java-运算符

目录

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（+、-、*、/、%）

         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

        1.逻辑与 &&

        2.逻辑 ||

        3.逻辑 ！

        4.短路求值

五、位运算符

六、移位运算

七、条件运算符

八、运算符的优先级

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一、什么是运算符

        计算机最基本用途之一是执行数学运算，例如

        int a=5;        

        int b=3;

        a+b;         

        a

        在这里+和<就是运算符，不同的操作符有不同含义，对同操作数运算结果也不同，Java是一门计算机语言，也有一套运算符，，包括算术运算符（+、-、*、/、%）、关系运算符（<、>、==）、逻辑运算符、位运算符、移位运算符和条件运算符。

二、算术运算符

        1.基本四则运算符：加减乘除（+、-、*、/、%）

        int a=5;        

        int b=3;

        System.out.println(a + b);

        System.out.println(a -b);

        System.out.println(a * b);

        System.out.println(a / b);//在数学中是1.5，但在Java中，int / int ->int  小数点后数都舍去即取整

        System.out.println(a % b);//取模，int / int ->int a除以b取余数

                 System.out.println(a *1.0/ b); // int *double/int ->double 结果1.5

注意：做除法和取模时，右操作数不能为0；%既可以对整数又可以对double取模，但对double没意义。

System.out.println(1+0.5);

         2.增量运算符（+=、-=、*=、%=）

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

a %= 3; // 相当于 a = a % 2
System.out.println(a);

 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（++、--）

        int a = 3;
        a++; // 后置++ 表示给a的值加1，是先使用变量原来值，表示式结束时给变量+1
        System.out.println(a++); 
        System.out.println(a);

        ++a; // 前置++ 表示给a的值加1,是先给变量+1，然后使用变量中的值
        System.out.println(++a); 
        System.out.println(a);

         --运算符与++运算规则类似，后置--表示给a的值减1，是先使用变量原来值，表示式结束时给变量-1，前置--表示给a的值减1,是先给变量-1，然后使用变量中的值。

        注意：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==、!=、<、>、<=、>=，计算结果是true或false。

         int a = 10;
         int b = 20;

    System.out.println(a == b);
    System.out.println(a != b);
    System.out.println(a < b); 
    System.out.println(a > b);
    System.out.println(a <= b);

         注意：当需要多次判断时，不能连着写，例如：3 < a < 5。

四、逻辑运算符

        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类型结果，两个表达式都为真，结果才为真，只要有一个是假，结果就是假。

表达式1	表达式2	结果
真	真	真
真	假	假
假	真	假
假	假	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类型结果，两个表达式都为假，结果才为假，只要有一个是真，结果就是真。

表达式1	表达式2	结果
真	真	真
真	假	真
假	真	真
假	假	假

        3.逻辑 ！

        语法规则：！表达式。真变假，假变真。

        

表达式	结果
真	假
假	真

        4.短路求值

        && 和 || 遵守短路求值的规则。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);
System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0);

System.out.println(10 > 20 & 10 / 0 == 0);
System.out.println(10 < 20 | 10 / 0 == 0);

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。进行按位运算, 需要先把 10 和 20 转成二进制, 分别为 1010 和 10100。

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

        

        

 

        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。

        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);

 

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)

        

 

        注意：向左移位时，丢弃的是符号位，因此正数左移可能会变成负数。

        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);
        

 

        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);

        注意：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，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，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，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，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。
 

        int a = 10;
        int b = 20;
        int max = a > b ? a : b;

        System.out.println(max);

         注意：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，表达式不能单独存在，其产生的结果必须要被使用。

八、运算符的优先级

        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。

        注意：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 。