Java 运算符

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鱼皮整理的 Java 基础教程库(菜鸟教程系),22 篇按学习顺序编号:从简介、环境配置一路到异常处理与 IO。本篇:Java 运算符。正文为教程原貌(原话只增不改),代码块语言标记已补全。

计算机的最基本用途之一就是执行数学运算,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。我们可以把运算符分成以下几组:

  • 算术运算符
  • 关系运算符
  • 位运算符
  • 逻辑运算符
  • 赋值运算符
  • 其他运算符

算术运算符

算术运算符用在数学表达式中,它们的作用和在数学中的作用一样。下表列出了所有的算术运算符。

表格中的实例假设整数变量A的值为10,变量B的值为20:

操作符 描述 例子
+ 加法 - 相加运算符两侧的值 A + B等于30
- 减法 - 左操作数减去右操作数 A – B等于-10
* 乘法 - 相乘操作符两侧的值 A * B等于200
/ 除法 - 左操作数除以右操作数 B / A等于2
取模 - 左操作数除以右操作数的余数 B%A等于0
++ 自增 - 操作数的值增加1 B++ 或 ++B 等于 21
-- 自减 - 操作数的值减少1 B-- 或 --B 等于 19

虽然都是自增(他们的运算结果都是等于B+1),但B++和++B还是有所区别,++B是左值,直接原地操作(可以理解为直接在变量B上+1),B++是右值,在编译器中运算的时候会先构建一个临时变量,用临时变量运算+1后再赋值给B。

所以,在下面实例代码中,打印d++的时候发现结果并没有+1(这个时候打印的是d这个变量,运算的是d的临时变量),但是后一条打印的语句显示的结果又是+1后的结果(临时变量的值赋给变量d了)。而打印++d的结果是直接+1的。

实例

下面的简单示例程序演示了算术运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件,然后编译并运行这个程序:

public class Test {

  public static void main(String args[]) {
     int a = 10;
     int b = 20;
     int c = 25;
     int d = 25;
     System.out.println("a + b = " + (a + b) );
     System.out.println("a - b = " + (a - b) );
     System.out.println("a * b = " + (a * b) );
     System.out.println("b / a = " + (b / a) );
     System.out.println("b % a = " + (b % a) );
     System.out.println("c % a = " + (c % a) );
     System.out.println("a++   = " +  (a++) );
     System.out.println("a--   = " +  (a--) );
     // 查看  d++ 与 ++d 的不同
     System.out.println("d++   = " +  (d++) );
     System.out.println("d     = " +  d);
     System.out.println("++d   = " +  (++d) );
  }
}

以上实例编译运行结果如下:

a + b = 30

a - b = -10

a * b = 200

b / a = 2

b % a = 0

c % a = 5

a++   = 10

a--   = 11

d++   = 25

d     =26

++d   = 27

关系运算符

下表为Java支持的关系运算符

表格中的实例整数变量A的值为10,变量B的值为20:

运算符 描述 例子
检查如果两个操作数的值是否相等,如果相等则条件为真。 (A B)为假(非真)。
!= 检查如果两个操作数的值是否相等,如果值不相等则条件为真。 (A != B) 为真。
> 检查左操作数的值是否大于右操作数的值,如果是那么条件为真。 (A> B)非真。
< 检查左操作数的值是否小于右操作数的值,如果是那么条件为真。 (A <B)为真。
>= 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值,如果是那么条件为真。 (A> = B)为假。
<= 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值,如果是那么条件为真。 (A <= B)为真。

实例

下面的简单示例程序演示了关系运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件,然后编译并运行这个程序:

public class Test {

  public static void main(String args[]) {

     int a = 10;

     int b = 20;

     System.out.println("a == b = " + (a == b) );

     System.out.println("a != b = " + (a != b) );

     System.out.println("a > b = " + (a > b) );

     System.out.println("a < b = " + (a < b) );

     System.out.println("b >= a = " + (b >= a) );

     System.out.println("b <= a = " + (b <= a) );

   }

}

以上实例编译运行结果如下:

a == b = false

a != b = true

a > b = false

a < b = true b >= a = true

b <= a = false

位运算符

Java定义了位运算符,应用于整数类型(int),长整型(long),短整型(short),字符型(char),和字节型(byte)等类型。

位运算符作用在所有的位上,并且按位运算。假设a = 60,和b = 13;它们的二进制格式表示将如下:

A = 0011 1100

B = 0000 1101

-----------------

A&B = 0000 1100

A | B = 0011 1101

A ^ B = 0011 0001

~A= 1100 0011

下表列出了位运算符的基本运算,假设整数变量A的值为60和变量B的值为13:

操作符 描述 例子
按位与操作符,当且仅当两个操作数的某一位都非0时候结果的该位才为1。 (A&B),得到12,即0000 1100
按位或操作符,只要两个操作数的某一位有一个非0时候结果的该位就为1。
^ 按位异或操作符,两个操作数的某一位不相同时候结果的该位就为1。 (A ^ B)得到49,即 0011 0001
按位补运算符翻转操作数的每一位。 (〜A)得到-61,即1100 0011
<< 按位左移运算符。左操作数按位左移右操作数指定的位数。 A << 2得到240,即 1111 0000
>> 按位右移运算符。左操作数按位右移右操作数指定的位数。 A >> 2得到15即 1111
>>> 按位右移补零操作符。左操作数的值按右操作数指定的位数右移,移动得到的空位以零填充。 A>>>2得到15即0000 1111

实例

下面的简单示例程序演示了位运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件,然后编译并运行这个程序:

public class Test {

  public static void main(String args[]) {

     int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */

     int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */

     int c = 0;

     c = a & b;       /* 12 = 0000 1100 */

     System.out.println("a & b = " + c );

     c = a | b;       /* 61 = 0011 1101 */

     System.out.println("a | b = " + c );

     c = a ^ b;       /* 49 = 0011 0001 */

     System.out.println("a ^ b = " + c );

     c = ~a;          /*-61 = 1100 0011 */

     System.out.println("~a = " + c );

     c = a << 2;     /* 240 = 1111 0000 */

     System.out.println("a << 2 = " + c );

     c = a >> 2;     /* 215 = 1111 */

     System.out.println("a >> 2  = " + c );

     c = a >>> 2;     /* 215 = 0000 1111 */

     System.out.println("a >>> 2 = " + c );

  }

}

以上实例编译运行结果如下:

a & b = 12

a | b = 61

a ^ b = 49

~a = -61

a << 2 = 240

a >> 2 = 15

a >>> 2 = 15

逻辑运算符

下表列出了逻辑运算符的基本运算,假设布尔变量A为真,变量B为假

操作符 描述 例子
&& 称为逻辑与运算符。当且仅当两个操作数都为真,条件才为真。 (A && B)为假。
称为逻辑非运算符。用来反转操作数的逻辑状态。如果条件为true,则逻辑非运算符将得到false。 !(A && B)为真。

实例

下面的简单示例程序演示了逻辑运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件,然后编译并运行这个程序:

public class Test {

  public static void main(String args[]) {

     boolean a = true;

     boolean b = false;

     System.out.println("a && b = " + (a&&b));

     System.out.println("a || b = " + (a||b) );

     System.out.println("!(a && b) = " + !(a && b));

  }

}

以上实例编译运行结果如下:

a && b = false

a || b = true

!(a && b) = true

赋值运算符

下面是Java语言支持的赋值运算符:

操作符 描述 例子
= 简单的赋值运算符,将右操作数的值赋给左侧操作数 C = A + B将把A + B得到的值赋给C
+ = 加和赋值操作符,它把左操作数和右操作数相加赋值给左操作数 C + = A等价于C = C + A
- = 减和赋值操作符,它把左操作数和右操作数相减赋值给左操作数 C - = A等价于C = C - A
* = 乘和赋值操作符,它把左操作数和右操作数相乘赋值给左操作数 C * = A等价于C = C * A
/ = 除和赋值操作符,它把左操作数和右操作数相除赋值给左操作数 C / = A等价于C = C / A
(%)= 取模和赋值操作符,它把左操作数和右操作数取模后赋值给左操作数 C%= A等价于C = C%A
<< = 左移位赋值运算符 C << = 2等价于C = C << 2
>> = 右移位赋值运算符 C >> = 2等价于C = C >> 2
&= 按位与赋值运算符 C&= 2等价于C = C&2
^ = 按位异或赋值操作符 C ^ = 2等价于C = C ^ 2
= 按位或赋值操作符

实例

下面的简单示例程序演示了赋值运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件,然后编译并运行这个程序:

public class Test {

  public static void main(String args[]) {

     int a = 10;

     int b = 20;

     int c = 0;

     c = a + b;

     System.out.println("c = a + b = " + c );

     c += a ;

     System.out.println("c += a  = " + c );

     c -= a ;

     System.out.println("c -= a = " + c );

     c *= a ;

     System.out.println("c *= a = " + c );

     a = 10;

     c = 15;

     c /= a ;

     System.out.println("c /= a = " + c );

     a = 10;

     c = 15;

     c %= a ;

     System.out.println("c %= a  = " + c );

     c <<= 2 ;

     System.out.println("c <<= 2 = " + c );

     c >>= 2 ;

     System.out.println("c >>= 2 = " + c );

     c >>= 2 ;

     System.out.println("c >>= a = " + c );

     c &= a ;

     System.out.println("c &= a = " + c );

     c ^= a ;

     System.out.println("c ^= a = " + c );

     c |= a ;

     System.out.println("c |= a = " + c );

  }

}

以上实例编译运行结果如下:

c = a + b = 30

c += a  = 40

c -= a = 30

c *= a = 300

c /= a = 1

c %= a  = 5

c <<= 2 = 20 c >>= 2 = 5

c >>= 2 = 1

c &= a  = 0

c ^= a   = 10

c |= a   = 10

条件运算符(?:)

条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有3个操作数,并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量。

variable x = (expression) ? value if true : value if false

实例

public class Test {

   public static void main(String args[]){

      int a , b;

      a = 10;

      b = (a == 1) ? 20: 30;

      System.out.println( "Value of b is : " +  b );

      b = (a == 10) ? 20: 30;

      System.out.println( "Value of b is : " + b );

   }

}

以上实例编译运行结果如下:

Value of b is : 30

Value of b is : 20

instanceof 运算符

该运算符用于操作对象实例,检查该对象是否是一个特定类型(类类型或接口类型)。

instanceof运算符使用格式如下:

( Object reference variable ) instanceof  (class/interface type)

如果运算符左侧变量所指的对象,是操作符右侧类或接口(class/interface)的一个对象,那么结果为真。

下面是一个例子:

String name = 'James';

boolean result = name instanceof String; // 由于name是String类型,所以返回真

如果被比较的对象兼容于右侧类型,该运算符仍然返回true。

看下面的例子:

class Vehicle {}

public class Car extends Vehicle {

   public static void main(String args[]){

      Vehicle a = new Car();

      boolean result =  a instanceof Car;

      System.out.println( result);

   }

}

以上实例编译运行结果如下:

true

Java运算符优先级

当多个运算符出现在一个表达式中,谁先谁后呢?这就涉及到运算符的优先级别的问题。在一个多运算符的表达式中,运算符优先级不同会导致最后得出的结果差别甚大。

例如,(1+3)+(3+2)*2,这个表达式如果按加号最优先计算,答案就是 18,如果按照乘号最优先,答案则是 14。

再如,x = 7 + 3 * 2;这里x得到13,而不是20,因为乘法运算符比加法运算符有较高的优先级,所以先计算3 * 2得到6,然后再加7。

下表中具有最高优先级的运算符在的表的最上面,最低优先级的在表的底部。

类别 操作符 关联性
后缀 () [] . (点操作符) 左到右
一元 + + - !〜 从右到左
乘性 * /% 左到右
加性 + - 左到右
移位 >> >>> << 左到右
关系 >> = << = 左到右
相等 == != 左到右
按位与 左到右
按位异或 ^ 左到右
按位或
逻辑与 && 左到右
逻辑或
条件 ?: 从右到左
赋值 = + = - = * = / =%= >> = << =&= ^ = =
逗号 左到右

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