Java学习笔记系列-基础篇-运算符

这篇Java学习笔记详细介绍了运算符的种类和用法,包括算术、关系、逻辑、位运算符,以及三元运算符和instanceof运算符。内容涵盖运算符的功能、示例和在实际编程中的应用。

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Java学习笔记

Java学习笔记是一个持续更新的系列,工作多年,抽个空对自身知识做一个梳理和总结归纳,温故而知新,同时也希望能帮助到更多正在学习Java 的同学们。

本系列目录

入门篇

基础篇


运算符

运算符指明编程语言对操作数的运算方式。

Java语言也提供了一套丰富的运算符来操纵变量,运算符按照其要求的操作数数目来分,可以有一元运算符(又称单目运算符)、两元运算符(又称双目运算符)和三元运算符(又称三目运算符),它们分别对应于1个、2个、3个操作数。
运算符按其功能来分,有算术运算符、关系运算符、赋值运算符、逻辑运算符、位运算符和其他运算符。

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。

操作符数目分类描述
+两元运算符加法- 相加运算符两侧的值
-两元运算符减法 - 左操作数减去右操作数
*两元运算符乘法 - 相乘操作符两侧的值
/两元运算符除法 - 左操作数除以右操作数
两元运算符取余 - 左操作数除以右操作数的余数
++一元运算符自增: 操作数的值增加1
- -一元运算符自减: 操作数的值减少1

用法示范

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++) );//25,先进行表达式运算,再进行自增
     System.out.println("++d   = " +  (++d) );//27,先进行自增,再进行表达式运算
  }

关系运算符

关系运算符也可以称为“比较运算符”,用于用来比较判断两个变量或常量的大小,关系运算符都是二元运算符,运算结果是 boolean 型。

运算符描述
>大于运算符,只支持左右两边操作数是数值类型。
>=大于或等于运算符,只支持左右两边操作数是数值类型。
<小于运算符,只支持左右两边操作数是数值类型。
<=小于或等于运算符,只支持左右两边操作数是数值类型。
==相等运算符,数值类型比较俩边的值,特定情况下也支持引用类型。
!=不相等运算符,与相等运算符相反。

用法示范

  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) );
  }

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,将它们用逻辑运算符号来代替,返回一个布尔类型的结果。

操作符描述
&&与运算符,当且仅当两个操作数都为真,条件才为真。
| |或操作符,如果任何两个操作数任何一个为真,条件为真。
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。

用法示范

	boolean a1=true;
	boolean a2=false;
  	boolean a3=a1&&a2;//false
 	boolean a4= a2&&a2;//true
  	boolean a5=a1||a2;//true
 	boolean a6= !a1;//false

位运算符

位运算符直接对整数类型的位进行操作,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,在Java中,位运算符分为位逻辑运算符位移运算符两类

位逻辑运算符

假设整数变量 A 的值为 60 和变量 B 的值为 13

运算符描述
&按位进行与运算(AND)例如 :A&B,得到12,即0000 1100
|按位进行或运算(OR)例如 :A | B,得到61,即 0011 1101
^按位进行异或运算(XOR)例如 :A ^ B,得到49,即 0011 0001
~按位进行取反运算(NOT)例如 :〜A,得到-61,即1100 0011
与运算

运算符为&,属于二元运算符,使用与运算,参与运算的数字,低位对齐,高位不足的补零。

对应的二进制位同时为 1,那么计算结果才为 1,否则为 0,任何数与 0 进行按位与运算,其结果都为 0。

//72的二进制
0000 0000 0100 1000
//0的二进制
0000 0000 0000 0000
//& 进行与运算
0000 0000 0000 0000
//十进制结果
72&0=0;//每一位与0进行比较其结果都为0,与1比较都为1

//72的二进制
0000 0000 0100 1000
//8的二进制
0000 0000 0000 1000
//& 进行与运算
0000 0000 0000 1000
//十进制结果
72&8=8;//每一位与0进行比较其结果都为0,与1比较都为1

或运算

运算符为|,属于二元运算符,使用或运算的数字,低位对齐,高位不足的补零。

对应的二进制位只要有一个为 1,那么结果就为 1,如果对应的二进制位都为 0,结果才为 0。

//72的二进制
0000 0000 0100 1000
//0的二进制
0000 0000 0000 0000
//| 进行或运算
0000 0000 0100 1000
//十进制结果
72|0=72;//每一位进行比较,只要有一个为 1其结果都为1

//72的二进制
0000 0000 0100 1000
//8的二进制
0000 0000 0000 1000
//| 进行或运算
0000 0000 0000 1000
//十进制结果
72|8=72;//每一位进行比较,只要有一个为 1其结果都为1

异或运算符

运算符为^,属于二元运算符,使用异或运算符,参与运算的数字,低位对齐,高位不足的补零。

对应的二进制位相同(都为 0 或为 1)时,结果为 0;如果对应的二进制位不相同,结果则为 1。

//72的二进制
0000 0000 0100 1000
//0的二进制
0000 0000 0000 0000
//^ 进行异或运算
0000 0000 0100 1000
//十进制结果
72^0=72;//每一位进行比较,相同为0,不同为1

//72的二进制
0000 0000 0100 1000
//8的二进制
0000 0000 0000 1000
//^ 进行异或运算
0000 0000 0100 0000
//十进制结果
72|8=64;//每一位进行比较,相同为0,不同为1

取反运算符

运算符为~,属于一元运算符,使用取反运算符,只对一个操作数进行运算,将操作数二进制中的1改为0,将0改为1。

//72的二进制
0000 0000 0100 1000
//取反
1111 1111 1011 0111
//十进制结果
~72=-73;//每一位进行取反

位移运算符

位移运算符用来将操作数向某个方向(向左或者右)移动指定的二进制位数,都属于二元运算符。

操作符描述
<<按位左移运算符,左操作数按位左移右操作数指定的位数。
>>按位右移运算符,左操作数按位右移右操作数指定的位数。
>>>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。
左移运算符

运算符为<<,使用左移运算符按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数,高位移出(舍弃),低位的空位补零。

//72的二进制
0000 0000 0100 1000
//左移1位,整体往左位移1位
0000 0000 1001 0000
//十进制结果
72<<1=144;
右移运算符

运算符为>>,使用右移运算符按二进制形式把所有的数字向右移动对应的位数,低位移出(舍弃),高位的空位补零。

//72的二进制
0000 0000 0100 1000
//右移1位,整体往右位移1位,低位舍弃
0000 0000 0010 0100
//十进制结果
72>>1=36;
右移运算符进阶版

运算符为>>>,相对有符号右移的>>来说,它属于无符号右移,只是对32位和64位的值有意义,无论是正数还是负数,高位通通补0。

对于正整数来说这俩个右移符号无区别,对于负整数来说有区别,其中-1和-2值相同。

System.out.println("Size: " +(-1>>>1));
System.out.println("Size: " +(-2>>>1));
System.out.println("Size: " +(-3>>>1));
//输出结果
Size: 2147483647
Size: 2147483647
Size: 2147483646

赋值运算符

Java语言中通过=符号来给变量进行赋值。

赋值运算符=可以结合算术运算符,关系运算符,逻辑运算符,位运算符,实现复合位赋值。

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

其他运算符

Java语言中还有一些特殊用处的运算符,例如三元运算符,instanceof 运算符等。

三元运算符

三元运算符有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

用法实例

	int a=1;
	// 如果 a 等于 1 成立,则设置 b 为 20,否则为 30
    b = (a == 1) ? 20 : 30;

instanceof 运算符

instanceof 主要针对引用对象,运算符左侧变量所指的对象,是操作符右侧类或接口的一个对象,那么结果为真
用法实例

String name = "James";
boolean result = name instanceof String; //判断name变量是否String类型,结果是true
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