JavaSE——运算符

一 、 算术运算符

1. 基本四则运算符

int a = 20;
int b = 10;

 

System.out.println(a + b);     // 30
System.out.println(a - b);     // 10
System.out.println(a * b);     // 200
System.out.println(a / b);     // 2
System.out.println(a % b);     // 0   模运算相当于数学中除法的余数

都是二元运算符,使用时必须要有左右两个操作数
 int / int 结果还是int类型,而且会向下取整

int a = 3;
int b = 2;


// 在数学中应该是1.5  但是在Java中输出结果为1  会向下取整,即小数点之后全部舍弃掉了
System.out.println(a / b);


// 如果要得到数学中的结果,可以用double类型来接收
double d = a / b;
System.out.println(d);
做除法和取模时,右操作数不能为0

int a = 1;
int b = 0;
System.out.println(a / b)
    
// 运行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
        at Test.main(Test.java:5)
% 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

System.out.println(11.5 % 2.0);

// 运行结果
1.5
两侧操作数类型不一致时,向类型大的提升

System.out.println(1+0.2);   // +的左侧是int,右侧是double,在加之前int被提升为double
                             // 故:输出1.2

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。

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


a -= 1;                  // 相当于 a = a - 1
System.out.println(a);   // 输出2


a *= 3;                  // 相当于 a = a * 3
System.out.println(a);   // 输出6
 

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

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

3.自增/自减运算符

如果单独使用,【前置++】和【后置++】没有任何区别

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,

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

++是给变量的值+1,--是给变量的值-1。
int a = 1;
a++;    // 后置++   表示给a的值加1,此时a的值为2
System.out.println(a++);   // 注意:后置++是先使用变量原来值,表示式结束时给变量+1,因此输出2
System.out.println(a);     // 输出3

 

++a;    // 前置++   表示给a的值加1
System.out.println(++a);   // 注意:前置++是先给变量+1,然后使用变量中的值,因此输出5
System.out.println(a);     // 输出5

 
// --操作符给操作-1,与++含义类似

二 、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 。

int a = 10;
int b = 20;
// 注意:在Java中 = 表示赋值,要与数学中的含义区分
//      在Java中 == 表示相等
System.out.println(a == b);       // false
System.out.println(a != b);       // true
System.out.println(a < b);        // true
System.out.println(a > b);        // false
System.out.println(a <= b);       // true
System.out.println(a >= b);       // false

当需要多次判断时,不能连着写,比如:3 < a < 5,Java程序与数学中是有区别的

三 、 逻辑运算符

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。
两个表达式都为真,结果才是真,只要有一个是假,结果就是假。

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.逻辑或 ||

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。
左右表达式至少有一个位真,则结果为真

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

3.逻辑非 !

语法规则:! 表达式
真变假,假变真。

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.

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);             // 程序抛出异常
System.out.println(10 < 20 | 10 / 0 == 0);             // 程序抛出异常
System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0);             // 打印 false
System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0);             // 打印 true

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.

四 、 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.

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

进行按位运算, 需要先把 10 和 20 转成二进制, 分别为 1010 和 10100
JavaSE——运算符_第1张图片

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);

JavaSE——运算符_第2张图片
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)

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.
\n 表示换行符

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);

五 、位移运算

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)
20

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);


// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
8
   
int b = 0xffff0000;
System.out.printf("%x\n", b >> 1);


// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
ffff8000

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);

 
// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
7fffffff
  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.

六 、 条件运算符

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.

// 求两个整数的最大值
int a = 10;
int b = 20;
int max = a > b ? a : b;


1. 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
int a = 10;
int b = 20;
int c = a > b? 1 : 2.0;


2. 表达式不能单独存在,其产生的结果必须要被使用
int a = 10;
int b = 20;
a > b? a : b;     // 报错:Error:(15, 14) java: 不是语句

七 、 运算符的优先级

运算符之间是有优先级的。
/ 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。
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.

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