重学Java-第六章 Java运算符

6.1 算术运算符

​ Java 语言提供了执行加减乘除四则运算的运算符。 算数运算符被用在数学表达式中，可以使用任意嵌套的小括号，其作用与数学中相同。下表列出了算术运算符：

​

运算符	描述	例子
+	加法运算符（也用于连接字符串）	a+b
-	减法运算符	a-b
*	乘法运算符	a*b
/	除法运算符	a/b
%	取余运算符	a%b
++	自增运算符	a++
--	自减运算符	a--

6.2 关系运算符

​ 关系运算符又称为比较运算符，比较的结果是一个布尔类型的值（true 或 false）。Java语言中有如下可用于变量比较的运算符（在例子中，初始化int a = 2; int b = 4）：

运算符	描述	例子
==	相等	a==b，为假
!=	不等于	a != b，为真
>	大于	a > b，为假
<	小于	a < b，为真
>=	大于或等于	a >=b，为假
<=	小于或等于	a <= b，为真

6.3 位运算符

​ Java语言还提供了对整数类型执行按位和移位操作的运算符，称为位运算符。在实际的编码中位运算符并不常用。下表列出了位运算的基本运算：

运算符	描述
&	按位与，如果相对应位都是1，则结果为1，否则为0
|	按位或，如果相对应位都是0，则结果为0，否则为1
^	按位异或，如果相对应位相同，则结果为0，否则为1
~	按位取反，翻转操作数的每一位，即0变1，1变0
<<	按位左移，左操作数按位左移右操作数指定的位数，如a << 2
>>	按位右移，左操作数按位右移右操作数指定的位数，如a >> 2
>>>	零填充右移，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，如 a >>> 2

​ 案例如下：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // a 的二进制表示：0000 0010      b的二进制表示：0000 0101
        int a = 2, b = 5;
        System.out.println(a & b);  // 0
        System.out.println(a | b);  // 7
        System.out.println(a ^ b);  //7
        System.out.println("取反运算结果"+~a);    // -3
        System.out.println(a << 2);     // 8
        System.out.println(b >> 2);     // 1
        System.out.println(a >>> 2);    // 0
    }
}

6.4 逻辑运算符

​ 逻辑运算符用来表示日常交流中的“并且”，“或者”，“除非”等思想。&（与）、|（或）、！（非）、&&（短路与）、||（短路或）、^（异或）都是java中的逻辑运算符，逻辑运算符可以在表达式中生成组合条件，例如在执行特定语句块之前必须满足的两个或多个条件。使用逻辑运算符可以描述这些组合，逻辑运算符的返回结果只能为真（true）或假（false）。具体用法见下表：

逻辑运算符	名称	示例	作用
&	与	a & b	a，b都为真，则结果为真，反之，a，b都为假，则结果为假
|	或	a | b	a，b有一个为真，则结果为真
！	非	!a	a为真则结果为真，a为假则结果为假
&&	短路与	a && b	a，b都为真，则结果为真
||	短路或	a || b	a，b有一个为真，则结果为真
^	异或	a ^ b	a，b都为真，或都为假时，结果为假

​ 实例如下：

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));
  }
}

// 运行结果
/*
a && b = false
a || b = true
!(a && b) = true
*/

6.4.1 &和&&

	&与&&都表示逻辑与，它们的区别在于**`&`**需要判断左右两边的值才能确定整个表达式的值。而**`&&`**有时只需判断左边的值就可以确定整个表达式的值，`当左边的值为false时，就不需要判断右边的值了，此时整个表达式的值为false`。当左边的值为true时，此时需要判断右边的值了，若右边的值为true，此时整个表达式的值为true，若右边的值为false时，此时整个表达式的值为false。

​ 结合下面的代码可以有更好地理解：

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        if (A() & C()) {        //A()方法和C()方法作逻辑与运算
            System.out.println("结果是真！！！");
        } else {
            System.out.println("结果是假！！！");
        }
    }

    public static boolean A() {
        System.out.println("我是方法A");
        return true;
    }

    public static boolean B() {
        System.out.println("我是方法B");
        return false;
    }

    public static boolean C() {
        System.out.println("我是方法C");
        return true;
    }
}

​ 上面的代码中定义了3个方法，A方法和C方法都返回true，B方法返回false，在主方法中使用if语句将A方法和C方法做逻辑与&运算，根据&的运算法则，需要判断左右两边的值才能确定整个表达式的值，A方法和C方法都为真，那么结果应该为真。执行结果如下：

​ 从执行结果可以看到，控制台输出了A方法和C方法中的输出语句，说明&左右两边都执行了，还输出了“结果为真”，说明两边为真则结果为真。

​ 同理，修改主方法中if语句中的表达式，将A方法和B方法做&运算，结果如下：

​ 说明左右两边有一边为假，则结果为假。

​ 交换if语句中A()和B()的位置，

public static void main(String[] args) {
        if (B() & A()) {
            System.out.println("结果是真！！！");
        } else {
            System.out.println("结果是假！！！");
        }
    }

​ 执行结果如下：

​ 接下来我们看&&逻辑运算符

​ 修改主方法中if语句中的表达式，将A()方法和B()方法作&&（短路与）运算

public static void main(String[] args) {
        if (A() && B()) {
            System.out.println("结果是真！！！");
        } else {
            System.out.println("结果是假！！！");
        }
    }

​ 执行结果如下：

​ 将A()方法和B()方法位置调换：

public static void main(String[] args) {
        if (B() && A()) {
            System.out.println("结果是真！！！");
        } else {
            System.out.println("结果是假！！！");
        }
    }

​ 只是调换了一下位置，结果就不一样了。是因为&&运算符在判断左边的值时，左边的值为false，就不用判断右边的值了，整个表达式的值为false。所以只执行了B方法中的输出语句，A方法没有执行。可以对比上面的A()和B()做&运算的结果（下图），&运算左右两边都执行了，&&只执行了左边。

6.4.2 | 和 ||

​ | 和 || 都表示逻辑或，其用法跟&和&&差不多， || 的运算法则是当左边的值为true时，就不用判断右边了，整个表达式结果为tru。若左边为false，需要判断右边的值，右边为true，则整个表达式结果为true，右边为false，则则整个表达式结果为false。

	 结合代码理解，修改上面的代码：

public static void main(String[] args) {
        if (A() | B()) {
            System.out.println("结果是真！！！");
        } else {
            System.out.println("结果是假！！！");
        }
    }

	结果如下：

	 | 运算一边为真，则结果为真。做 || 运算结果如下：

​ 左边为true，右边不用判断，所以没有执行B方法。调换if中A()和B()的位置，结果如下：

​ 左边为false，需要判断右边，右边为true，所以结果为true，两个方法都执行了。

6.4.3 逻辑运算符的优先顺序

逻辑非的优先级最高，逻辑与次之，逻辑或最低，即：！（非） → &&（与） → ||（或）

分析下面代码：

public static void main(String[] args) {
        if (B() || A() && C()) {
            System.out.println("结果是真！！！");
        } else {
            System.out.println("结果是假！！！");
        }
    }

若按照优先顺序，先运算 A() && C()，之后B()再和（A() && C()）的结果做短路或（||）运算

执行结果：

执行的结果时按照左右顺序来的？？？？？？？？
我表示一脸懵！！待研究······

Tips：&&的优先级高于||，但运算符的优先级与系统进行表达式运算的顺序没有必然的关系，比如表达式B() || A() && C()，由于&&优先级高于||，所以等效于B() ||( A() && C())，但是系统会先对表达式中的B()进行判断，若B()的值为真，则由于逻辑运算符的短路效应，后面的表达式A() && C()就不再判断；反之则继续进行表达式A() && C()的判断。

public static void main(String[] args) {
        if (A() || B() && C()) {        //A()方法和C()方法作逻辑与运算
            System.out.println("结果是真！！！");
        } else {
            System.out.println("结果是假！！！");
        }
    }

​ 如上代码所示，A()的值为真，由短路效应得知，B() && C()就不用判断了，其运行结果如下：

6.5 赋值运算符

​ 赋值运算符是为指定变量分配值的符号，如下是Java中常用的赋值运算符：

运算符	描述	例子
=	简单的赋值运算符，将值从右侧操作数分配给左侧操作数	c = a + b将a + b的值赋给c
+=	加和赋值运算符。它将右操作数添加到左操作数，并将结果分配给左操作数。	c += a等于c = c + a
-=	减和赋值运算符。它从左侧操作数中减去右侧操作数，并将结果分配给左侧操作数。	c -= a等于c = c - a
*=	乘和赋值运算符。它将右操作数与左操作数相乘，并将结果分配给左操作数。	c *= a等于c = c * a
/=	除和赋值运算符。它将左操作数除以右操作数，并将结果分配给左操作数。	c /= a等于c = c / a

6.6 其他运算符

6.6.1 条件运算符

​ 条件运算符也称为三元运算符。该运算符由三个操作数组成，用于判断布尔表达式。它的目的是确定应将哪个值分配给变量。条件运算符的语法为：

​ 变量 = (布尔表达式) ? 值1 : 值2

​ 如果布尔表达式为真，就将 值1分配变量，否则将 值2分配给变量。实例如下：

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 18;
        System.out.println((age>=18) ? "你已成年了！" : "你还未成年呢！");
    }
    
    // 控制台输出“你已成年了！”
}

6.6.2 instanceof 运算符

instanceof运算符将对象与指定类型进行比较，检查对象是否是一个特定类型（类类型或接口类型）。

​ 语法为：

​ ( Object reference variable ) instanceof (class/interfacetype)

​ instanceof左侧的变量所指向的对象，是instanceof右侧类或接口的一个对象，结果为真，否则结果为假。实例如下：

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello, world";
        boolean b = str instanceof String;
        System.out.println(b);
    }

    // 控制台输出“true”
}