Java入门 - 语言基础 - 08.运算符

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运算符

序号 文内章节 视频
1 概述 -
2 算术运算符 -
3 关系运算符 -
4 位运算符 -
5 逻辑运算符 -
6 短路逻辑运算符 -
7 赋值运算符 -
8 instanceof运算符 -
9 运算符优先级 -

请参照如上章节导航进行阅读

1.概述

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

2.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
取余 : 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++++B 等于 21(区别详见下文)
-- 自减 : 操作数的值减少1 B----B 等于 19(区别详见下文)

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) );
  }
}

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   = 27

自增自减运算符

1).自增(++)自减(--)运算符: 是一种特殊的算术运算符,在算术运算符中需要两个操作数来进行运算,而自增自减运算符是一个操作数。

public class selfAddMinus{
    public static void main(String[] args){
        int a = 3;//定义一个变量;
        int b = ++a;//自增运算
        int c = 3;
        int d = --c;//自减运算
        System.out.println("进行自增运算后的值等于"+b);
        System.out.println("进行自减运算后的值等于"+d);
    }
}

运行结果为:

进行自增运算后的值等于4
进行自减运算后的值等于2

解析:

  • int b = ++a; 拆分运算过程为: a=a+1=4; b=a=4, 最后结果为b=4,a=4
  • int d = --c; 拆分运算过程为: c=c-1=2; d=c=2, 最后结果为d=2,c=2

2).前缀自增自减法(++a,--a): 先进行自增或者自减运算,再进行表达式运算。

3).后缀自增自减法(a++,a--): 先进行表达式运算,再进行自增或者自减运算 实例:

public class selfAddMinus{
    public static void main(String[] args){
        int a = 5;//定义一个变量;
        int b = 5;
        int x = 2*++a;
        int y = 2*b++;
        System.out.println("自增运算符前缀运算后a="+a+",x="+x);
        System.out.println("自增运算符后缀运算后b="+b+",y="+y);
    }
}

运行结果为:

自增运算符前缀运算后a=6,x=12
自增运算符后缀运算后b=6,y=10

3.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
!= 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)为假
< 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

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

4.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, 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变量B 的值为 13

操作符 描述 例子
如果相对应位都是1,则结果为1,否则为0 (A & B)得到12,即0000 1100
| 如果相对应位都是 0,则结果为 0,否则为 1 (A | B)得到61,即 0011 1101
^ 如果相对应位值相同,则结果为0,否则为1 (A ^ B)得到49,即 0011 0001
按位取反运算符翻转操作数的每一位,即0变成1,1变成0 (〜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

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;     /* 15 = 1111 */
     System.out.println("a >> 2  = " + c );
  
     c = a >>> 2;     /* 15 = 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

5.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变量B

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
|| 称为逻辑或操作符。如果任何两个操作数任何一个为真,条件为真 (A || B)为真
! 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

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

6.短路逻辑运算符

当使用与逻辑运算符时,在两个操作数都为 true 时,结果才为 true,但是当得到第一个操作为 false 时,其结果就必定是 false,这时候就不会再判断第二个操作了。

public class LuoJi{
    public static void main(String[] args){
        int a = 5;//定义一个变量;
        boolean b = (a<4)&&(a++<10);
        System.out.println("使用短路逻辑运算符的结果为"+b);
        System.out.println("a的结果为"+a);
    }
}

运行结果为:

使用短路逻辑运算符的结果为false
a的结果为5

解析:该程序使用到了短路逻辑运算符(&&),首先判断 a<4 的结果为 false,则 b 的结果必定是 false,所以不再执行第二个操作 a++<10 的判断,所以 a 的值为 5

7.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,C 与 A 同类型时等价于 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 C \|= 2 等价于 C = C \| 2

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 >>= 2 = " + 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;
      // 如果 a 等于 1 成立,则设置 b 为 20,否则为 30
      b = (a == 1) ? 20 : 30;
      System.out.println( "Value of b is : " +  b );
 
      // 如果 a 等于 10 成立,则设置 b 为 20,否则为 30
      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

8.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

9.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 | 左到右
逻辑与 && 左到右
逻辑或 || 左到右
条件 ? : 从右到左
赋值 = + = - = * = / =%= >> = << =&= ^ = | = 从右到左
逗号 , 左到右

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posted @ 2020-01-21 13:27  光束云  阅读(...)  评论(...编辑  收藏