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1、什么是运算符
在Java中,运算符是用于执行程序代码中的基本操作的符号
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 = 9;
a + b;
a < b;
上述的“+”“-”就是运算符,对操作数进行操作时的符号,不同运算符操作的含义不同。
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。
例如:算数运算符、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等
这些运算符在Java编程中非常常用,它们使得代码更加简洁和易于理解
2、算数运算符
1、基本四则运算符:加减乘除模(+ - * / %)
int a = 10;
int b = 9;
System.out.println(a + b); //19
System.out.println(a - b); //1
System.out.println(a * b); //90
System.out.println(a / b); //1
System.out.println(a % b); //1------>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 的结果11还是int类型,而且会向下取整
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.prinltn(a / b);
//如果要得到数学中的结果,可以使用如下方式
double d = a * 1.0 / b;
Syetem.out.println(d);
- 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,但没有意义,一般都是对整型取模
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
//输出:1.2
2、增量运算符(+= -= *= %=)
该种类型运算操作完成之后,会将操纵的结果赋值给左操作数
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; //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 % 2
System.out.println(a); //输出2
注意 :
- 只有变量才能使用改运算符,常量不能使用
3、自增/自减运算符(++ --)
++ 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++是先使用变量原来的值,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+1 此时a=4
System.out.println(++a);
//注意:前置++是先给变量+1,然后使用变量中的值,因此输出是5
System.out.println(a); //输出5
//--操作符给操作-1,++操作符给操作+1
注意:
- 如果当独使用,【前置++】和【后置++】没有区别,-- 同义
- 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
3、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;
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
!在Java中 = 表示赋值,要与数学中的含义区分
!在Java中 == 才表示相等
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
4、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,相当于现实生活中的“而且”
两个表达式都为真结果才是真,只要有一个为假结果就是假
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
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
相当于现实生活中的“或者”
表达式1 | 表达式2 | 结果 |
真 | 真 | 真 |
真 | 假 | 真 |
假 | 真 | 真 |
假 | 假 | 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
注意:
- 左右表达式至少有一个为真,则结果为真
3、逻辑非 !
语法规则:!表达式
真变假,假变真
int a = 1;
System.out.println(!(a==1));
//a==1为true,整个取非结果就是false
System.out.println(!(a=1));
//a!=1为false,整个取非结果就是true
4、短路求值
&& 和 || 遵循短路求值的规则:
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。
注意:
- 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.
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
5、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 &
如果两个二进制位都是 1, 则结果为 1, 否则结果为 0
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a & b);
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
int a = 0xf;
System.out.printf("%x\n", ~a);
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
int a = 0x1;
int b = 0x2;
System.out.println("%x\n",a^b);
注意: 如果两个数相同,则异或的结果为0
6、移位运算
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。
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
3、无符号右移 >>>
最右侧位不要了, 最左侧补 0
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:
- 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
- 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
- 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
- 移动负数位或者移位位数过大都没有意义
7、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
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
// 求两个整数的最大值
int a = 10;
int b = 20;
int max = a > b ? a : b;
注意:
- 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;
- 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
8、运算符的优先级
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。
注意:运算符之间是有优先级的.,具体的规则我们不必记忆. 在可能存在歧义的代码中加上括号即可。
祝大家学习愉快,前程似锦。