java学习之路-运算符

目录

​编辑

1. 什么是运算符

2. 算术运算符 

2.1 基本四则运算符：(+ - * / %)

 2.2.增量运算符 += -= *= %=

特殊注意栗子

2.3 自增/自减运算符++ --

3.关系运算符 

4. 逻辑运算符(重点)

4.1逻辑与 &&

栗子

4.2逻辑 ||

 4.3 逻辑非 !

 4.4短路求值

 5. 位运算符

5.1 按位与 &

 5.2按位或 |

5.3 按位取反 ~

 5.4 按位异或 ^

6. 移位运算符

6.1.左移 <<:

6.2 右移 >>:

6.3无符号右移>>>

 7. 条件运算符

8. 运算符的优先级 

---

1. 什么是运算符

计算机的最基本的用途之一就是执行数学运算，比如：

1. int a = 10;
2. int b = 20;
3. a + b;
4. a < b;

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。

2. 算术运算符 

2.1 基本四则运算符：(+ - * / %)

1. int a = 20;
2. int b = 10;
3. System.out.println(a + b); // 30
4. System.out.println(a - b); // 10
5. System.out.println(a * b); // 200
6. System.out.println(a / b); // 2
7. System.out.println(a % b); // 0 --->模运算相当于数学中除法的余数

1. //求余数
2. //求余数的符合结果取决于被余数的符号。
3. System.out.println(9 % 2); //1
4. System.out.println(9 % -2); //1
5. System.out.println(-9 % 2); //-1
6. System.out.println(-9 % -2); //-1

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

1. int a = 3;
2. int b = 2;
3. // 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
4. System.out.println(a / b);
5. // 如果要得到数学中的结果，可以使用如下方式
6. double d = a*1.0 / b;
7. System.out.println(d);

做除法和取模时，右操作数不能为0

% 不仅可以对整型取模，也可以对double类型取模，但是没有意义，一般都是对整型取模的

1. int a = 1;
2. int b = 0;
3. System.out.println(a / b);
4. //运行结果会报错。
6. System.out.println(11.5 % 2.0);
7. // 运行结果1.5

两侧操作数类型不一致时，向类型大的提升

1. 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
2. // 故：输出1.2

 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。

注意：只有变量才能使用该运算符，常量不能使用。

1. int a = 1;
2. a += 2;
3. // 相当于 a = a + 2
4. System.out.println(a); // 输出3
5. a -= 1;
6. // 相当于 a = a - 1
7. System.out.println(a); // 输出2
8. a *= 3;
9. // 相当于 a = a * 3
10. System.out.println(a); // 输出6
11. a /= 3;
12. 比特就业课
13. // 相当于 a = a / 3
14. System.out.println(a); // 输出2
16. a %= 3; // 相当于 a = a % 3
17. System.out.println(a); // 输出2

特殊注意栗子

1. //增量运算符
2. double d = 11.5;
3. int c = 20 ;*/
4. //这两个写法都会报错，因为double是八个字节，范围大的不能转换为范围小的。
5. /* int a = c + d;
6. c = c + d; */
7. //但是下面这个写法可以成立
8. //因为把增量运算符能自动帮你进行类型转换。
9. /* c += d;*/
10. //System.out.println(c);
11. //快速打印c，可以这么写c.sout
12. /*System.out.println(c);

2.3 自增/自减运算符++ --

++是给变量的值+1，--是给变量的值-1。

1. int a = 1;
2. a++; // 后置++ 表示给a的值加1，此时a的值为2
3. 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
4. System.out.println(a); // 输出3
6. int a = 10 ;
7. int b = a ++ ;//先赋值10给b，然后++
8. int b2 = ++ a;
9. System.out.println(b);
10. System.out.println(b2);
13. ++a; // 前置++ 表示给a的值加1
14. 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
15. System.out.println(a); // 输出5
17. // --操作符给操作-1，与++含义类似

注意：

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

3.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 。

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

4. 逻辑运算符(重点)

逻辑运算符主要有三个:&& || !，运算结果都是 boolean类型。

4.1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。

栗子

1. int a = 1;
2. int b = 2;
4. System.out.println(a == 1 || b == 2); // 左为真 且 右为真 则结果为真
5. System.out.println(a == 1 || b > 100); // 左为真 但 右为假 则结果也为真
6. System.out.println(a > 100 || b == 2); // 左为假 但 右为真 则结果也为真
7. System.out.println(a > 100 || b > 100); // 左为假 且 右为假 则结果为假

4.2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。

有一真则为真，两假才为假。

左右表达式至少有一个位真，则结果为真

1. int a = 1;
2. int b = 2;
4. System.out.println(a == 1 || b == 2); // 左为真 且 右为真 则结果为真
5. System.out.println(a == 1 || b > 100); // 左为真 但 右为假 则结果也为真
6. System.out.println(a > 100 || b == 2); // 左为假 但 右为真 则结果也为真
7. System.out.println(a > 100 || b > 100); // 左为假 且 右为假 则结果为假

 4.3 逻辑非 !

语法规则：! 表达式 真变假，假变真。

1. int a = 1;
2. System.out.println(!(a == 1)); // a == 1 为true，取个非就是false
3. System.out.println(!(a != 1)); // a != 1 为false，取个非就是true

 4.4短路求值

&& 和 || 遵守短路求值的规则.而& 和 | 不遵守。

1. //逻辑运算符短路求值
2. //在这里&&的话如果前面为false那么后面的无需计算，直接出结果，所以在这里5/0是不会报错的。
3. System.out.println(10 > 20 && 5/0 == 0);
4. //如果是单&那么两个都会判断一次，所以在这里就好判断5/0报错
5. System.out.println(10 > 20 & 5/0 == 0);
7. //在这里||的话如果前面为true那么后面的无需计算，直接出结果，所以在这里5/0是不会报错的。
8. System.out.println(10 < 20 || 5 / 0 == 0);
9. //同样
10. System.out.println(10 < 20 | 5 / 0 == 0);

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.

 5. 位运算符

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.

5.1 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

跟&&差不多，1代表真，0代表假，所以在这里只有全部是1才是真即为1，其他都是0.

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

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

 5.2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.

1. int a = 10;
2. int b = 20;
3. System.out.println(a | b);

1. //按位与，只要对应位上都是1，结果才为1，其他都是0；
2. //按位或，只要对应位上有1，结果都是1.
3. /*int a = -1;
4. int b = ~ a;//-1补码全是1，按位取反得到8个0。（符号位也要取反）。
5. System.out.println(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

5.3 按位取反 ~

如果该位为 0 则转为 1, 如果该位为 1 则转为 0

1. int a = 0xf;
2. 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

 5.4 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.

相同为0，不同为1.

1. int a = 0x1;
2. int b = 0x2;
3. System.out.printf("%x\n", a ^ b);

6. 移位运算符

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。

6.1.左移 <<:

左移代表乘法，

最左侧位不要了, 最右侧补 0.

1. int b = 11;
2. //这里移动几位相当于乘以2的几次方
3. System.out.println(b << 1);//这里就是11*2（因为是移动一位，所以是一次方）

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。

6.2 右移 >>:

右移代表除法。

最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1)

1. int b = 11;
2. //这里移动几位相当于除以2的几次方
3. System.out.println(b >> 1);//所以这里就是11/2（一次方） = 5，因为是int，向下取整得到5.

6.3无符号右移>>>

最右侧位不要了, 最左侧补 0.

1. int a = 0xffffffff;
2. System.out.printf("%x\n", a >>> 1);
4. // 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
5. 7ffffff

注意:

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.

 7. 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

1. // 求两个整数的最大值
2. int a = 10;
3. int b = 20;
4. 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

1. int a = 10;
2. int b = 20;
3. 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。

1. int a = 10;
2. int b = 20;
3. a > b? a : b; // 报错：Error:(15, 14) java: 不是语句

1. //三目运算符
2. //优先级不用记，自己加括号就好了
3. boolean flg = true == true ? true == false ? true : false : true;
4. //用括号区分就容易看出来了
5. boolean flg = (true == true) ? (true == false ? true : false ): true;
6. System.out.println(flg);

8. 运算符的优先级 

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.

知道 = 优先级最低即可。