java中的操作符

题记：记乔布斯辞世，天堂也有了iphone！

 

程序的基本功能是处理数据，任何编程语言都有自己的运算符。因为有了运算符，程序员才写出表达式，实现各种运算操作，实现各种逻辑要求。

   为实现逻辑和运算要求，编程语言设置了各种不同的运算符，且有优先级顺序，所以有的初学者使用复杂表达式的时候搞不清楚。这里详细介绍一下Java中的运算符。

    Java运算符很多，下面按优先顺序列出了各种运算符。

 

 

优先级	运算符分类	结合顺序	运算符
由 高 到 低	分隔符	左结合	.    []     ( )     ;      ,
一元运算符	右结合	!  ++     --     -   ~
算术运算符 移位运算符	左结合	*     /      %    +     -      <<   >>   >>>
关系运算符	左结合	<     >     <=   >=   instanceof(Java 特有)   = =  !=
逻辑运算符	左结合	! &&  ||  ~  &  |  ^
三目运算符	右结合	布尔表达式?表达式1:表达式2
赋值运算符	右结合	=  *=     /=  %=   +=   -=    <<= >>= >>>=  &=  *=  |=

 

一、一元运算符

    因操作数是一个，故称为一元运算符。

 

运算符	含义	例子
-	改变数值的符号，取反	-x（-1*x）
~	逐位取反，属于位运算符	~x
++	自加1	x++
--	自减1	x--

++x 因为++在前，所以先加后用。
x++ 因为++在后，所以先用后加。

注意：a+ ++b和a+++b是不一样的（因为有一个空格）。

  int a=10;
  int b=10;
  int sum=a+ ++b;
  System.out.println("a="+a+",b="+b+",sum="+sum);
运行结果是： a=10,b=11,sum=21

  int a=10;
  int b=10;
  int sum=a+++b;
  System.out.println("a="+a+",b="+b+",sum="+sum);
运行结果是：a=11,b=10,sum=20

n=10;
m=~n;
变量n的二进制数形式：                 00000000 00000000 00000000 00001010
逐位取反后，等于十进制的-11： 11111111 11111111 11111111 11110101 

二、算术运算符

    所谓算术运算符，就是数学中的加、减、乘、除等运算。因算术运算符是运算两个操作符，故又称为二元运算符。

 

运算符	含义	例子
+	加法运算	x+y
-	减法运算	x-y
*	乘法运算	x*y
/	除法运算	x/y
%	取模运算（求余运算）	x%y

    这些操作可以对不同类型的数字进行混合运算，为了保证操作的精度，系统在运算过程中会做相应的转化。数字精度的问题，我们在这里不再讨论。下图中展示了运算过程中，数据自动向上造型的原则。

 

 

    注：1、实线箭头表示没有信息丢失的转换，也就是安全性的转换，虚线的箭头表示有精度损失的转化，也就是不安全的。
      2、当两个操作数类型不相同时，操作数在运算前会子松向上造型成相同的类型，再进行运算。

示例如下：

 

int a=22;
int b=5;
double c=5;

System.out.println(b+"+"+c+"="+(b+c));
System.out.println(b+"-"+c+"="+(b-c));
System.out.println(b+"*"+c+"="+(b*c));
System.out.println(a+"/"+b+"="+(a/b));
System.out.println(a+"%"+b+"="+(a%b));
System.out.println(a+"/"+c+"="+(a/c));
System.out.println(a+"%"+c+"="+(a%c));

  int a=22;
  int b=5;
  double c=5;
  
  System.out.println(b+"+"+c+"="+(b+c));
  System.out.println(b+"-"+c+"="+(b-c));
  System.out.println(b+"*"+c+"="+(b*c));
  System.out.println(a+"/"+b+"="+(a/b));
  System.out.println(a+"%"+b+"="+(a%b));
  System.out.println(a+"/"+c+"="+(a/c));
  System.out.println(a+"%"+c+"="+(a%c));

 

运行结果如下：

5+5.0=10.0
5-5.0=0.0
5*5.0=25.0
22/5=4
22%5=2
22/5.0=4.4
22%5.0=2.0

三、移位运算符

   移位运算符操作的对象就是二进制的位，可以单独用移位运算符来处理int型整数。

 

运算符	含义	例子
<<	左移运算符，将运算符左边的对象向左移动运算符右边指定的位数（在低位补0）	x<<3
>>	"有符号"右移运算 符，将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数。使用符号扩展机制，也就是说，如果值为正，则在高位补0，如果值为负，则在高位补1.	x>>3
>>>	"无符号"右移运算 符，将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数。采用0扩展机制，也就是说，无论值的正负，都在高位补0.	x>>>3

 

 

 

以int类型的6297为例，代码如下：

 

System.out.println(Integer.toBinaryString(6297));
System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297));
System.out.println(Integer.toBinaryString(6297>>5));
System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297>>5));
System.out.println(Integer.toBinaryString(6297>>>5));
System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297>>>5));
System.out.println(Integer.toBinaryString(6297<<5));
System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297<<5));

  System.out.println(Integer.toBinaryString(6297)); 
  System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297)); 
  System.out.println(Integer.toBinaryString(6297>>5)); 
  System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297>>5)); 
  System.out.println(Integer.toBinaryString(6297>>>5)); 
  System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297>>>5)); 
  System.out.println(Integer.toBinaryString(6297<<5)); 
  System.out.println(Integer.toBinaryString(-6297<<5));

 

 

  运行结果：

1100010011001
11111111111111111110011101100111
11000100
11111111111111111111111100111011
11000100
111111111111111111100111011
110001001100100000
11111111111111001110110011100000

注：x<<y 相当于 x*2^y ；x>>y相当于x/2^y
    从计算速度上讲，移位运算要比算术运算快。
    如果x是负数，那么x>>>3没有什么算术意义，只有逻辑意义。

四、关系运算符

Java具有完备的关系运算符，这些关系运算符同数学中的关系运算符是一致的。具体说明如下：

 

运算符	含义	例子
<	小于	x<y
>	大于	x>y
<=	小于等于	x<=y
>=	大于等于	x>=y
==	等于	x==y
!=	不等于	x!=y

instanceof操作符用于判断一个引用类型所引用的对象是否是一个类的实例。操作符左边的操作元是一个引用类型，右边的操作元是一个类名或者接口，形式如下：

obj instanceof ClassName      或者    obj instanceof InterfaceName

关系运算符产生的结果都是布尔型的值，一般情况下，在逻辑与控制中会经常使用关系运算符，用于选择控制的分支，实现逻辑要求。

需要注意的是：关系运算符中的"=="和"!="既可以操作基本数据类型，也可以操作引用数据类型。操作引用数据类型时，比较的是引用的内存地址。所以在比较非基本数据类型时，应该使用equals方法。

五、逻辑运算符

 

逻辑非关系值表

A	!A
true	false
false	true

 

 

逻辑与关系值表

A	B	A&&B
false	false	false
true	false	false
false	true	false
true	true	true

 

逻辑或关系值表

A	B	A||B
false	false	false
true	false	true
false	true	true
true	true	true

 

在运用逻辑运算符进行相关的操作，就不得不说“短路”现象。代码如下：

if(1==1 && 1==2 && 1==3){  }

代码从左至右执行，执行第一个逻辑表达式后：true && 1==2 && 1==3
执行第二个逻辑表达式后：true && false && 1==3
因为其中有一个表达式的值是false，可以判定整个表达式的值是false，就没有必要执行第三个表达式了，所以java虚拟机不执行1==3代码，就好像被短路掉了。

逻辑或也存在“短路”现象，当执行到有一个表达式的值为true时，整个表达式的值就为true，后面的代码就不执行了。
“短路”现象在多重判断和逻辑处理中非常有用。我们经常这样使用：

 

public void a(String str){
  if(str!=null && str.trim().length()>0){

  }
}

public void a(String str){
  if(str!=null && str.trim().length()>0){
    
  }
}

 

如果str为null，那么执行str.trim().length()就会报错，短路现象保证了我们的代码能够正确执行。
在书写布尔表达式时，首先处理主要条件，如果主要条件已经不满足，其他条件也就失去了处理的意义。也提高了代码的执行效率。

位运算是对整数的二进制位进行相关操作，详细运算如下：

 

非位运算值表

A	~A
1	0
0	1

 

与位运算值表

A	B	A&B
1	1	1
1	0	0
0	1	0
0	0	0

 

或位运算值表

A	B	A | B
1	1	1
1	0	1
0	1	1
0	0	0

 

异或位运算值表

A	B	A^B
1	1	0
1	0	1
0	1	1
0	0	0

示例如下：

 

int a=15;
int b=2;

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

    int a=15;
    int b=2;
   
    System.out.println(a+"&"+b+"="+(a&b));
    System.out.println(a+"|"+b+"="+(a|b));
    System.out.println(a+"^"+b+"="+(a^b));

 

运算结果如下：

15&2=2
15|2=15
15^2=13

程序分析：

a	1	1	1	1	15
b	0	0	1	0	2
a&b	0	0	1	0	2
a|b	1	1	1	1	15
a^b	1	1	0	1	13

按位运算属于计算机低级的运算，现在我们也不频繁的进行这样的低级运算了。

六、三目运算符

 三目运算符是一个特殊的运算符，它的语法形式如下：

布尔表达式？表达式1：表达式2

运算过程：如果布尔表达式的值为true，就返回表达式1的值，否则返回表达式2的值，例如：

int sum=90;
String str=sum<100 ? "失败" : "成功";

等价于下列代码：

String str=null;
if(num<100){
  str="失败";
}else{
  str="成功";
}

三目运算符和if……else语句相比，前者使程序代码更加简洁。

七、赋值运算符

赋值运算符是程序中最常用的运算符了，示例如下：

 

运算符	例子	含义
+=	x+=y	x=x+y
-=	x-=y	x=x-y
*=	x*=y	x=x*y
/=	x/=y	x=x/y
%=	x%=y	x=x%y
>>=	x>>=y	x=x>>y
>>>=	a>>>=y	x=x>>>y
<<=	a<<=y	x=x<<y
&=	x&=y	x=x&y
|=	x|=y	x=x|y
^=	x^=y	x=x^y

大家可以根据自己的喜好选择合适的运算符。

补充：

字符串运算符： + 可以连接不同的字符串。

转型运算符： （） 可以将一种类型的数据或对象，强制转变成另一种类型。如果类型不相容，会报异常出来。