目录
一.运算符
二.赋值运算符
三.算术运算符
1.四则运算
2.加法运算
3.除法运算
4.取模运算
5.增量运算符
6.自增自减
四.关系运算符
五.逻辑运算符
1.逻辑与 &&
2.逻辑或 ||
3.逻辑非 !
4. 短路求值
六.位运算符
1.按位与&
2.按位或|
3.按位取反~
4.按位异或^
七.位移运算符
1.左移
2.右移
3.无符号右移
八.条件运算符
九.优先级
一.运算符
计算机的最基本的用途之一就是执行数学运算
int a = 10;
int b = 20;
a + b;
a < b;
上述 + 和 < 等就是运算符,即:对操作数进行操作时的符号,不同运算符操作的含义不同。
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。
二.赋值运算符
赋值使用操作符“=”,表示将右边的值赋值给左边的值。右边的值可以是变量、常量、表达式。但是左边的值必须是一个明确的、已命名的变量,但是左值不能是常量。
对基本数据类型的赋值:基本类型存储了实际的数值,而非指向一个对象的引用。所以相当于将一个地方的数据复制到另一个地方。比如基本数据类型a=b,将b的内容赋值给a,当我们对a进行修改时不会影响b。
对对象进行赋值时,情况却发生变化。对一个对象进行操作时,我们实际上操作的是对象的引用。当我们将一个对象赋值给另一个对象,实际上是将引用从一个地方赋值给另一个地方。假如对对象使用c=d,那么c和d都指向d指向的原来的引用。当然,由于赋值的是一个对象的引用,如果对一个对象的引用进行修改,那么另一个对象的引用也会被修改,此时另一个对象原来的引用就被覆盖也就是丢失,最终被“垃圾回收器”自动回收,这种现象叫做“别名对象”。
三.算术运算符
1.四则运算
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
注意:
- 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,而且会向下取整数
- System.out.println()如果包含"+"操作,可能会意味着字符串拼接
2.加法运算
+ 和 += 在Java中存在另一种用途:拼接字符串(C++称作操作符重载)
String str1="1234";
str1+="10"+"0";
//字符串拼接1 2 3 4 1 0 0
System.out.println(str1);
System.out.println("==========");
//如果此时加(),通过优先级知道,我们会进行计算括号里面的内容然后和str1拼接:1 2 3 4 +(3)
//而不是1 2 3 4 1 2
str1=str1+(1+2);
System.out.println(str1);
//1234100
//==========
//12341003
3.除法运算
System.out.println(7/3);//2
System.out.println(-7/3);//-2
System.out.println(7/-3);//-2
System.out.println(-7/-3);//2
注意:整数除法会直接去掉结果的小数位,而不是进行四舍五入。
public static void main(String[] args) {
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,可以使用如下方式
//1.
double d = a*1.0 / b;
System.out.println(d);
//2.
double e=(double)a/(double)b;
System.out.println(e);
//1
//1.5
//1.5
}
4.取模运算
System.out.println(10%3);//1
System.out.println(-10%3);//-1
System.out.println(10%-3);//1
System.out.println(-10%-3);//-1
取模运算:一般情况下从整数中产生余数。
//二般情况:
double a=12.5;
double b=1.5;
System.out.println(a%b);
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
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
5.增量运算符
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 % 3
System.out.println(a); // 输出2
注意:只有变量才能使用该运算符,常量不能使用。
int b = 2;
long l = 10;
b = b+l;//这样会报错,类型不匹配
b += l;//帮我们进行类型转换
System.out.println(b);
6.自增自减
自动递增/递减运算:++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
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
四.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
注意: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
关系运算符测试对象等价性(对象深入理解)
public static void main(String[] args) {
Integer num1=new Integer(47);
Integer num2=new Integer(47);
System.out.println(num1==num2);
System.out.println(num1!=num2);
//false
//true
}
按照初学的逻辑,我们会认为第一次输出结果为true,第二次输出结果为false。
尽管Integer对象的内容是相同的,但是他们的引用不同。此时"=="和"!="比较其实是对象的引用。如果我们想要比较对象的内容,此时需要用到equals()方法的重写,后续在容器章节讲解。
五.逻辑运算符
逻辑运算符主要有三个: && || ! ,运算结果都是 boolean类型。
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
总结:表达式均为真,整体才为真
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。
只有一个为真的时候结果就是真,两个表达式为假的时候才为假
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
总结:只要有一个表达式为真,则整体为真
3.逻辑非 !
语法规则:! 表达式 。
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
总结:真变假,假变真。
4. 短路求值
&& 和 || 遵守短路求值的规则 .
我们来看一段代码:
System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0); // 打印 false
System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0); // 打印 true
我们都知道 , 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 .
这就是发生了短路求值地原因,在&&中,编译器从左至右进行计算,此时发现10>20为假,那么便不会再进行&&后面的运算,||同理,在编译器发现左表达式为真后,便不再处理右表达式了
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
这里,我们要注意:&和|是不会发生短路求值的操作符,因此在平时代码的书写中,我们应该尽量使用&&和||操作符,避免不必要的错误发生,如:
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
这段代码便是因为&和|不会发生短路求值而导致的程序异常
六.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.
1.按位与&
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
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);
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.
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
注意:
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.
0010 1101 ——a
0110 0011 ——b
0100 1110 ——a^b
七.位移运算符
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。
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
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
运行结果相当于×2
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
运行结果相当于/2
3.无符号右移
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
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 .
八.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 .
我们可以尝试使用条件运算符来写一下比较两个数的最大值:
// 求两个整数的最大值
int a = 10;
int b = 20;
int max = a > b ? a : b;
注意!
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
出个难题
boolean flg = ture == ture ? false : ture == ture ? ture : false
分清楚这三个表达式,然后一个一个看,结果false
九.优先级
在一条表达式中,各个运算符可以混合起来进行运算,但是运算符的优先级不同,比如: * 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。
// 求a和b的平均值
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + (b - a) >> 1;
System.out.println(c);
上述表达式中,由于 + 的优先级要高于 >> , 因此 a 先和 b-a 的结果做加法,整体为 20 ,最后再进行右移,因此结果为10 。