再次复习：运算符和表达式

wuhua

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这里我怎么排版都不好看，有兴趣到原文哪里看。哪里的排版好点。

运算符指明对操作数所进行的运算。按操作数的数目来分 ,可以有一元运算符 (如 ++、

　　-),二元运算符 (如 +、＞)和三元运算符 (如 ?:),它们分别对应于一个、两个和三个操作数。对

　　于一元运算符来说 ,可以有前缀表达式 (如 ++i )和后缀表达式 (如 i++),对于二元运算符来说则

　　采用中缀表达式 (如 a+b)。按照运算符功能来分 ,基本的运算符有下面几类 :

　　1.算术运算符 (+,-,*,/,%,++,--)

　　2.关系运算符 (＞,＜,＞=,＜=,==,!=)

　　3.布尔逻辑运算符 (!,&&,||)

　　4.位运算符 (＞＞,＜＜,＞＞＞,&,|,^,～ )

　　5.赋值运算符 (=,及其扩展赋值运算符如 +=)

　　6.条件运算符 ( ?:)

　　7.其它 (包括分量运算符 ? ,下标运算符 [],实例运算符 instanc eof,内存分配运算符 new,强制类

　　型转换运算符 (类型 ),方法调用运算符 () 等 )

　　本章中我们主要讲述前 6类运算符。

　　§ 3.1算术运算符

　　算术运算符作用于整型或浮点型数据 ,完成算术运算。

　　一、二元算术运算符 ,如下表所示

　　运算符用法描述

　　+ op1+op2 加

　　- op1-op2 减

　　* op1*op2 乘

　　/ op1/op2 除

　　% op1%op2 取模(求余)

　　Java对加运算符进行了扩展 ,使它能够进行字符串的连接 ,如 "abc"+"de",得到串 "abcde"。我

　　们将在第七章中讲解。

　　与 C、 C++不同 ,对取模运算符 %来说 ,其操作数可以为浮点数 , 如 37.2%10=7.2。

　　二、一元算术运算符 ,如下表所示 :

　　运算符用法描述

　　+ +op 正值

　　- -op 负值

　　++ ++op,op++ 加1

　　-- --op,op-- 减1

　　i++与 ++i的区别

　　i++在使用 i之后 ,使 i的值加 1,因此执行完 i++后 ,整个表达式的值为 i,而 i的值变为 i+1。

　　++i在使用 i之前 ,使 i的值加 1,因此执行完 ++i后 ,整个表达式和 i的值均为 i+1。

　　对 i--与 --i同样。

　　例 3.1.下面的例子说明了算术运算符的使用

　　public class ArithmaticOp{

　　public static void main( String args[] ){

　　int a=5+4; //a=9

　　int b=a*2; //b=18

　　int c=b/4; //c=4

　　int d=b-c; //d=14

　　int e=-d; //e=-14

　　int f=e%4; //f=-2

　　double g=18.4;

　　double h=g%4; //h=2.4

　　int i=3;

　　int j=i++; //i=4,j=3

　　int k=++i; //i=5,k=5

　　System.out.println("a = "+a);

　　System.out.println("b = "+b);

　　System.out.println("c = "+c);

　　System.out.println("d = "+d);

　　System.out.println("e = "+e);

　　System.out.println("f = "+f);

　　System.out.println("g = "+g);

　　System.out.println("h = "+h);

　　System.out.println("i = "+i);

　　System.out.println("j = "+j);

　　System.out.println("k = "+k);

　　}

　　}

　　其结果为:

　　C:\＞java ArithmaticOp

　　a = 9

　　b = 18

　　c = 4

　　d = 14

　　e = -14

　　f = -2

　　g = 18.4

　　h = 2.4

　　i = 5

　　j = 3

　　k = 5

　　§ 3.2关系运算符

　　关系运算符用来比较两个值 ,返回布尔类型的值 true或 false。关系运算符都是二元运算

　　符 ,如下表所示 :

　　运算符用法返回true的情况

　　＞ op1＞op2 op1大于op2

　　＞+ op1＞=op2 op1大于或等于op2

　　＜ op1＜op2 op1小于op2

　　＜= op1＜=op2 op1小于或等于op2

　　== op1==op2 op1与op2相等

　　!= op1!=op2 op1与op2不等

　　Java中 ,任何数据类型的数据 (包括基本类型和组合类型 )都可以通过 ==或 !=来比较是否

　　相等 (这与 C、 C++不同 )。

　　关系运算的结果返回 true或 false,而不是 C、 C++中的 1或 0。

　　关系运算符常与布尔逻辑运算符一起使用 ,作为流控制语句的判断条件。如

　　if( a＞b && b==c)

　　§ 3.3布尔逻辑运算符

　　布尔逻辑运算符进行布尔逻辑运算 ,如下表所示 :

　　op1 op2 op1&&op2 op1||op2 !op1

　　false false false false true

　　false true false true true

　　true false false true false

　　true true true true false

　　}@@@

　　?&&、‖

　　为二元运算符,实现逻辑与、逻辑或。

　　?! 为一元运算符,实现逻辑非。

　　?对于布尔逻辑运算,先求出运算符左边的表达式的值,对或运算如果为true,则整个表

　　达式的结果为true,不必对运算符右边的表达式再进行运算;同样,对与运算,如果左边表达式

　　的值为false,则不必对右边的表达式求值,整个表达式的结果为false。

　　下面的例子说明了关系运算符和布尔逻辑运算符的使用。

　　@@@[

　　public class RelationAndConditionOp{

　　public static void main( String args[] ){

　　int a=25,b=3;

　　boolean d=a＜b; //d=false

　　System.out.println("a＜b = "+d);

　　int e=3;

　　if(e!=0 && a/e＞5)

　　System.out.println("a/e = "+a/e);

　　int f=0;

　　if(f!=0 && a/f＞5)

　　System.out.println("a/f = "+a/f);

　　else

　　System.out.println("f = "+f);

　　}

　　}

　　其运行结果为:

　　C:\＞java RelationAndConditionOp

　　a＜b = false

　　a/e = 8

　　f = 0

　　注意 :上例中 ,第二个 if语句在运行时不会发生除 0溢出的错误 ,因为 e!=0为 false,所以就不需

　　要对 a/e进行运算。

　　§ 3.4位运算符

　　位运算符用来对二进制位进行操作 ,Java中提供了如下表所示的位运算符 :

　　位运算符中 ,除

　　～

　　以外 ,其余均为二元运算符。

　　操作数只能为整型和字符型数据。

　　3.4.1补码

　　Java使用补码来表示二进制数 ,在补码表示中 ,最高位为符号位 ,正数的符号位为 0,负数

　　为 1。补码的规定如下 :

　　对正数来说 ,最高位为 0,其余各位代表数值本身 (以二进制表示 ),如 +42的补码为

　　00101010。

　　对负数而言 ,把该数绝对值的补码按位取反 ,然后对整个数加 1,即得该数的补码。如

　　-42的补码为 11010110 (00101010 按位取反 11010101 +1 11010110 )

　　用补码来表示数 ,0的补码是唯一的 ,都为 00000000。 (而在原码 ,反码表示中 ,+0和 -0的表示

　　是不唯一的 ,可参见相应的书籍 )。而且可以用 111111表示 -1的补码 (这也是补码与原码和反

　　码的区别 )。

　　3.4.2按位取反运算符

　　～

　　～

　　是一元运算法 ,对数据的每个二进制位取反 ,即把 1变为 0,把 0变为 1。

　　例如 :

　　0010101

　　～

　　1101010

　　注意 ,～运算符与 - 运算符不同 ,～ 21≠ -21。

　　3.4.3按位与运算符 &

　　参与运算的两个值 ,如果两个相应位都为 1,则该位的结果为 1,否则为 0。即 :

　　0 & 0 = 0,0 &1 = 0,1 & 0 = 0,1 & 1 = 1

移位运算符

包括：
“>> 右移”；“<< 左移”；“>>> 无符号右移”

例子：
-5>>3=-1
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
其结果与 Math.floor((double)-5/(2*2*2)) 完全相同。

-5<<3=-40
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101 1000
其结果与 -5*2*2*2 完全相同。

5>>3=0
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
其结果与 5/(2*2*2) 完全相同。

5<<3=40
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 1000
其结果与 5*2*2*2 完全相同。

-5>>>3=536870911
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
0001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

无论正数、负数，它们的右移、左移、无符号右移 32 位都是其本身，比如 -5<<32=-5、-5>>32=-5、-5>>>32=-5。
一个有趣的现象是，把 1 左移 31 位再右移 31 位，其结果为 -1。
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

Java 定义的位运算（bitwise operators ）直接对整数类型的位进行操作，这些整数类型包括long，int，short，char，and byte 。表4-2 列出了位运算：

    运算符结果
    ~ 按位非（NOT）（一元运算）
    & 按位与（AND）
    | 按位或（OR）
    ^ 按位异或（XOR）
    >> 右移
    >>> 右移，左边空出的位以0填充
    运算符结果
    << 左移
    &= 按位与赋值
    |= 按位或赋值
    ^= 按位异或赋值
    >>= 右移赋值
    >>>= 右移赋值，左边空出的位以0填充
    <<= 左移赋值

    既然位运算符在整数范围内对位操作，因此理解这样的操作会对一个值产生什么效果是重要的。具体地说，知道Java 是如何存储整数值并且如何表示负数的是有用的。因此，在继续讨论之前，让我们简短概述一下这两个话题。

    所有的整数类型以二进制数字位的变化及其宽度来表示。例如，byte 型值42的二进制代码是00101010 ，其中每个位置在此代表2的次方，在最右边的位以20开始。向左下一个位置将是21，或2，依次向左是22，或4，然后是8，16，32等等，依此类推。因此42在其位置1，3，5的值为1（从右边以0开始数）；这样42是21+23+25的和，也即是2+8+32 。

    所有的整数类型（除了char 类型之外）都是有符号的整数。这意味着他们既能表示正数，又能表示负数。Java 使用大家知道的2的补码（two’s complement ）这种编码来表示负数，也就是通过将与其对应的正数的二进制代码取反（即将1变成0，将0变成1），然后对其结果加 1。例如，-42就是通过将42的二进制代码的各个位取反，即对00101010 取反得到11010101 ，然后再加1，得到11010110 ，即 -42 。要对一个负数解码，首先对其所有的位取反，然后加1。例如-42，或11010110 取反后为00101001 ，或41，然后加1，这样就得到了42。

    如果考虑到零的交叉（zero crossing ）问题，你就容易理解Java （以及其他绝大多数语言）这样用2的补码的原因。假定byte 类型的值零用00000000 代表。它的补码是仅仅将它的每一位取反，即生成11111111 ，它代表负零。但问题是负零在整数数学中是无效的。为了解决负零的问题，在使用2的补码代表负数的值时，对其值加1。即负零11111111 加1后为100000000 。但这样使1位太靠左而不适合返回到 byte 类型的值，因此人们规定，-0和0的表示方法一样，-1的解码为11111111 。尽管我们在这个例子使用了byte 类型的值，但同样的基本的原则也适用于所有Java 的整数类型。

    因为Java 使用2的补码来存储负数，并且因为Java 中的所有整数都是有符号的，这样应用位运算符可以容易地达到意想不到的结果。例如，不管你如何打算，Java 用高位来代表负数。为避免这个讨厌的意外，请记住不管高位的顺序如何，它决定一个整数的符号。

    4.2.1 位逻辑运算符
位逻辑运算符有“与”（AND）、“或”（OR）、“异或（XOR ）”、“非（NOT）”，分别用“&”、“|”、“^”、“~”表示，4-3 表显示了每个位逻辑运算的结果。在继续讨论之前，请记住位运算符应用于每个运算数内的每个单独的位。
    表4-3 位逻辑运算符的结果
   A 0 1 0 1 B 0 0 1 1 A | B 0 1 1 1 A & B 0 0 0 1 A ^ B 0 1 1 0 ~A 1 0 1 0

    按位非（NOT）

    按位非也叫做补，一元运算符NOT“~”是对其运算数的每一位取反。例如，数字42，它的二进制代码为：

    00101010

    经过按位非运算成为

    11010101

    按位与（AND）

    按位与运算符“&”，如果两个运算数都是1，则结果为1。其他情况下，结果均为零。看下面的例子：

    00101010 42 &00001111 15

    00001010 10

    按位或（OR）

    按位或运算符“|”，任何一个运算数为1，则结果为1。如下面的例子所示：

    00101010 42 | 00001111 15

    00101111 47

    按位异或（XOR）

    按位异或运算符“^”，只有在两个比较的位不同时其结果是 1。否则，结果是零。下面的例子显示了“^”运算符的效果。这个例子也表明了XOR 运算符的一个有用的属性。注意第二个运算数有数字1的位，42对应二进制代码的对应位是如何被转换的。第二个运算数有数字0的位，第一个运算数对应位的数字不变。当对某些类型进行位运算时，你将会看到这个属性的用处。

    00101010 42 ^ 00001111 15

    00100101 37
    位逻辑运算符的应用

下面的例子说明了位逻辑运算符：

// Demonstrate the bitwise logical operators. 
class BitLogic { 
public static void main(String args[]) { 


String binary[] = {"0000", "0001", "0010", "0011", "0100", "0101", "0110", "0111", "1000", "1001", "1010", "1011", "1100", "1101", "1110", "1111"  

}; 
int a = 3; // 0 + 2 + 1 or 0011 in binary 
int b = 6; // 4 + 2 + 0 or 0110 in binary 
int c = a | b; 
int d = a & b;  
int e = a ^ b;  
int f = (~a & b) | (a & ~b); 
int g = ~a & 0x0f;  


System.out.println(" a = " + binary[a]); 
System.out.println(" b = " + binary); 
System.out.println(" a|b = " + binary[c]); 
System.out.println(" a&b = " + binary[d]); 
System.out.println(" a^b = " + binary[e]); 
System.out.println("~a&b|a&~b = " + binary[f]); 
System.out.println(" ~a = " + binary[g]); 


} 
} 







<!---->

在本例中，变量a与b对应位的组合代表了二进制数所有的 4 种组合模式：0-0，0-1，1-0 ，和1-1 。“|”运算符和“&”运算符分别对变量a与b各个对应位的运算得到了变量c和变量d的值。对变量e和f的赋值说明了“^”运算符的功能。字符串数组binary 代表了0到15 对应的二进制的值。在本例中，数组各元素的排列顺序显示了变量对应值的二进制代码。数组之所以这样构造是因为变量的值n对应的二进制代码可以被正确的存储在数组对应元素binary[n] 中。例如变量a的值为3，则它的二进制代码对应地存储在数组元素binary[3] 中。~a的值与数字0x0f （对应二进制为0000 1111 ）进行按位与运算的目的是减小~a的值，保证变量g的结果小于16。因此该程序的运行结果可以用数组binary 对应的元素来表示。该程序的输出如下：

a = 0011 b = 0110 a|b = 0111 a&b = 0010 a^b = 0101 ~a&b|a&~b = 0101 ~a = 1100  




<!---->

    4.2.2 左移运算符
    左移运算符<<使指定值的所有位都左移规定的次数。它的通用格式如下所示：

    value << num
    这里，num 指定要移位值value 移动的位数。也就是，左移运算符<<使指定值的所有位都左移num位。每左移一个位，高阶位都被移出（并且丢弃），并用0填充右边。这意味着当左移的运算数是int 类型时，每移动1位它的第31位就要被移出并且丢弃；当左移的运算数是long 类型时，每移动1位它的第63位就要被移出并且丢弃。

    在对byte 和short类型的值进行移位运算时，你必须小心。因为你知道Java 在对表达式求值时，将自动把这些类型扩大为 int 型，而且，表达式的值也是int 型。对byte 和short类型的值进行移位运算的结果是int 型，而且如果左移不超过31位，原来对应各位的值也不会丢弃。但是，如果你对一个负的byte 或者short类型的值进行移位运算，它被扩大为int 型后，它的符号也被扩展。这样，整数值结果的高位就会被1填充。因此，为了得到正确的结果，你就要舍弃得到结果的高位。这样做的最简单办法是将结果转换为byte 型。下面的程序说明了这一点：

// Left shifting a byte value. 
class ByteShift {



public static void main(String args[]) { 
byte a = 64, b;

int i;  


i = a << 2; 
b = (byte) (a << 2); 



System.out.println("Original value of a: " + a);

System.out.println("i and b: " + i + " " + b); 
} 
} 




<!---->

该程序产生的输出下所示：

Original value of a: 64 i and b: 256 0

因变量a在赋值表达式中，故被扩大为int 型，64（0100 0000 ）被左移两次生成值256 （10000 0000 ）被赋给变量i。然而，经过左移后，变量b中惟一的1被移出，低位全部成了0，因此b的值也变成了0。

既然每次左移都可以使原来的操作数翻倍，程序员们经常使用这个办法来进行快速的2 的乘法。但是你要小心，如果你将1移进高阶位（31或63位），那么该值将变为负值。下面的程序说明了这一点：

// Left shifting as a quick way to multiply by 2. 
class MultByTwo { 


public static void main(String args[]) { 
int i; 
int num = 0xFFFFFFE;  


for(i=0; i<4; i++) { 
num = num << 1;  
System.out.println(num); 


} 
} 





<!---->

这里，num 指定要移位值value 移动的位数。也就是，左移运算符<<使指定值的所有位都左移num位。每左移一个位，高阶位都被移出（并且丢弃），并用0填充右边。这意味着当左移的运算数是int 类型时，每移动1位它的第31位就要被移出并且丢弃；当左移的运算数是long 类型时，每移动1位它的第63位就要被移出并且丢弃。

在对byte 和short类型的值进行移位运算时，你必须小心。因为你知道Java 在对表达式求值时，将自动把这些类型扩大为 int 型，而且，表达式的值也是int 型。对byte 和short类型的值进行移位运算的结果是int 型，而且如果左移不超过31位，原来对应各位的值也不会丢弃。但是，如果你对一个负的byte 或者short类型的值进行移位运算，它被扩大为int 型后，它的符号也被扩展。这样，整数值结果的高位就会被1填充。因此，为了得到正确的结果，你就要舍弃得到结果的高位。这样做的最简单办法是将结果转换为byte 型。下面的程序说明了这一点：

// Left shifting a byte value. 
class ByteShift { 


public static void main(String args[]) { 
byte a = 64, b; 
int i;  


i = a << 2; 
b = (byte) (a << 2);  


System.out.println("Original value of a: " + a); 
System.out.println("i and b: " + i + " " + b); 
} 
} 





<!---->

该程序产生的输出下所示：

<!---->

Original value of a: 64 
i and b: 256 0

// Left shifting as a quick way to multiply by 2. 
class MultByTwo { 


public static void main(String args[]) { 
int i; 
int num = 0xFFFFFFE;  


for(i=0; i<4; i++) { 
num = num << 1;  
System.out.println(num); 


} 
} 
}  





<!---->

该程序的输出如下所示：

536870908 1073741816 2147483632 -32

// Left shifting as a quick way to multiply by 2. 
class MultByTwo { 


public static void main(String args[]) { 
int i; 
int num = 0xFFFFFFE;  


for(i=0; i<4; i++) { 
num = num << 1;  
System.out.println(num); 


} 
} 





<!---->

// Left shifting a byte value. 
class ByteShift { 


public static void main(String args[]) { 
byte a = 64, b; 
int i;  


i = a << 2; 
b = (byte) (a << 2);  


System.out.println("Original value of a: " + a); 
System.out.println("i and b: " + i + " " + b); 
} 
} 





<!---->

该程序产生的输出下所示：

<!---->

Original value of a: 64 
i and b: 256 0

// Left shifting as a quick way to multiply by 2. 
class MultByTwo { 


public static void main(String args[]) { 
int i; 
int num = 0xFFFFFFE;  


for(i=0; i<4; i++) { 
num = num << 1;  
System.out.println(num); 


} 
} 
}  





<!---->

该程序的输出如下所示：

536870908 1073741816 2147483632 -32


}; 
byte b = (byte) 0xf1;  


System.out.println("b = 0x" + hex[(b >> 4) & 0x0f] + hex[b & 0x0f]);}}  





<!---->

该程序的输出如下：

b = 0xf1

4 .2.4 无符号右移
    正如上面刚刚看到的，每一次右移，>>运算符总是自动地用它的先前最高位的内容补它的最高位。这样做保留了原值的符号。但有时这并不是我们想要的。例如，如果你进行移位操作的运算数不是数字值，你就不希望进行符号位扩展（保留符号位）。当你处理像素值或图形时，这种情况是相当普遍的。在这种情况下，不管运算数的初值是什么，你希望移位后总是在高位（最左边）补0。这就是人们所说的无符号移动（unsigned shift ）。这时你可以使用 Java 的无符号右移运算符>>> ，它总是在左边补0。

    下面的程序段说明了无符号右移运算符>>> 。在本例中，变量a被赋值为-1，用二进制表示就是32位全是1。这个值然后被无符号右移24位，当然它忽略了符号位扩展，在它的左边总是补0。这样得到的值255被赋给变量a。

    int a = -1; a = a >>> 24;

    下面用二进制形式进一步说明该操作：

    11111111 11111111 11111111 11111111 int型-1的二进制代码>>> 24 无符号右移24位00000000 00000000 00000000 11111111 int型255的二进制代码

    由于无符号右移运算符>>> 只是对32位和64位的值有意义，所以它并不像你想象的那样有用。因为你要记住，在表达式中过小的值总是被自动扩大为int 型。这意味着符号位扩展和移动总是发生在32位而不是8位或16位。这样，对第7位以0开始的byte 型的值进行无符号移动是不可能的，因为在实际移动运算时，是对扩大后的32位值进行操作。下面的例子说明了这一点：

// Unsigned shifting a byte value. class ByteUShift { static public void main(String args[]) { int b = 2; int c = 3; a |= 4; b >>= 1; c <<= 1; a ^= c; System.out.println("a = " + a); System.out.println("b = " + b); System.out.println("c = " + c); } }


    该程序的输出如下所示：

a = 3 b = 1 c = 6

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贡献简单的J2ME游戏--小蜜蜂源代码 | 使用JSR234实现对图片的缩放

2008-04-16 13:37
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3 楼 jzitliuyang 2009-06-27

谢谢

2 楼 wuhua 2008-04-17

没办，很难搞。

1 楼 mingkg21 2008-04-17

老大编辑一下，看的好辛苦。。

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