第三章 操作符

已于 2022-03-26 20:34:29 修改
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于 2022-03-26 06:44:53 首次发布
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本文详细介绍了Java中的操作符，包括赋值、优先级、算术、关系、逻辑、位、移位等，强调了操作符在处理对象时的别名现象，并通过实例展示了操作符在实际编程中的应用，如创建类、方法调用、练习题等，旨在帮助读者深入理解Java操作符的使用和潜在问题。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

第三章 操作符

第三章 操作符

Java中的数据都是通过操作符来操作的

3.1 更简单的打印语句

3.2 使用Java操作符

操作符接受一个或多个参数，并且生成一个新值。
有些操作符可能会改变操作数本身的值。
几乎所有的操作符都只能操作基本类型。
但是= == !=可以操作所有的对象

3.3 优先级

当一个表达式中有多个操作符时，优先级决定了计算顺序。先乘除，后加减，有括号先算括号

public class Precedence{
	public static void main(String args[]){
		int x =1, y = 2, z = 3;
		int a = x + y - 2 / 2 + z;// a = 5
		int b = x + (y - 2) / (2 + z);// b =1 
		System.out.println("a = " + a + "b = " + b);
	}
}

3.4 赋值

操作符= ：取右边的值，把它复制给左边

a = 4;

基本类型赋值。基本类型存储了实际的数值，并不是对象的引用，赋值的时候，是将一个值复制给另一个值。

a = b;
//b的值复制给a，如果修改了a是不会改变b的值的。

但是为对象赋值的时候，对对象进行操作时，实际操作的是对象的引用。将一个对象赋值给另一个对象，实际上是将一个引用复制到另一个地方

c = d;
//d所存储的引用复制给c，c和d都是指向同一个引用

//Assignment.java
public class Assignment{
	public static void main(String args[]){
		Tank t1 = new Tank();
		Tank t2 = new Tank();
		t1.level = 9;
		t2.level = 47;
		System.out.println("t1.level = " + t1.level + "t2.level = " + t2.level); //9 47
		t1 = t2;
		System.out.println("t1.level = " + t1.level + "t2.level = " + t2.level); // 47 47 
		t1.level = 27;
		System.out.println("t1.level = " + t1.level + "t2.level = " + t2.level); // 27 27
	}
}
class Tank{
	int level;
}

别名现象：不同名字的变量指向的却是同一个引用。

练习二：创建一个包含float域的类，并用这个类来展示别名机制

//Demo.java
public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		Test t = new Test();
		t.f = 1.0f;
		Test t2 = new Test();
		t2.f = 2.9f;
		System.out.println(t.f);//1.0
		System.out.println(t2.f);//2.9
		t = t2;
		System.out.println(t.f);//2.9
		System.out.println(t2.f);//2.9
		t.f = 3.9f;
		System.out.println(t.f);//3.9
		System.out.println(t2.f);//3.9
	}
}
class Test{
	float f ;
}

3.4.1 方法调用中的别名问题

将一个对象传递给方法的时候，也会出现别名问题

//PassObject.java
public class PassObject{
	public static void main(String args[]){
		Letter x = new Letter();
		x.c = 'a';
		System.out.println(x.c);//a
		f(x);
		System.out.println(x.c);//z
	}
	static void f(Letter y){
		y.c = 'z';
	}
}

class Letter{
	char c;
}

常见一个包含float域的类，展示方法调用时的别名机制

//Demo.java
public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		Test t = new Test();
		t.f = 3.0f;
		System.out.println(t.f);
		change(t);
		System.out.println(t.f);
	}
	static void change(Test t){
		t.f = 1.0f;
	}
}
class Test{
	float f;
}

3.5算术操作符

  • +

  • - 

  • *

  • /
  • %
    运算和赋值操作符 x += 4;
import java.util.Random;
public class MathOps{
	public static void main(String args[]){
		Random rand = new Random(47);
		int i, j, k;
		j = rand.nextInt(100) + 1;
		System.out.println("j = " + j);
		k = rand.nextInt(100) + 1;
		System.out.println("k = " + k);
		i = j + k;
		System.out.println("j + k = " + i);
		i = j - k;
		System.out.println("j - k = " + i);
		i = k / j;
		System.out.println("k / j = " + i);
		i = k * j;
		System.out.println("k * j = " + i);
		i = k % j;
		System.out.println("k % j = " + i);
		
		// float
		float u, v, w;
		v = rand.nextFloat();
		System.out.println("v = " + v);
		w = rand.nextFloat();
		System.out.println("w = " + w);
		u = v + w;
		System.out.println(" v + w = " + u);
		u = v - w; 
		System.out.println("v - w = " + u);
		u = v * w;
		System.out.println("v * w = " + u);
		u = v / w;
		System.out.println("v / w = " + u);
		u = v % w;
		System.out.println(u);
	}
}

练习四：计算速度的程序，使用的距离和时间都是常量

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		double distance = 10.3;
		double time = 3;
		double speed = distance / time;
		System.out.println(speed);
	}
}

3.6 自动递增和递减

递增和递减是java提供的快捷运算
前缀式：++ a 先执行运算，在计算值
后缀式：a++ 先生成值，在执行运算

public class AutoInc{
	public static void main(String args[]){
		int i = 1;
		System.out.println("i = " + i); // i = 1
		System.out.println("i" + ++i); //i = 2
		System.out.println("i" + i++); // i = 2
		System.out.println("i" + i); // i = 3
		System.out.println("i" + --i); // i =2 
		System.out.println("i" + i--); // i =2 
		System.out.println("i" + i); // i =1 
	}
}

3.7 关系操作符

关系操作符生成的是一个boolean值，计算的是操作数之间的数值的关系。
关系操作符由 > < >= <= == !=

== 和 !=可以适用与所有的基本类型，其他的操作符不可以操作Boolean类型

3.7.1 测试对象的等价性

关系操作符== 和!=适用于所有的对象

public class Equivalence{
   public static void main(String args[]){
   	Integer n1 = new Integer(47);
   	Integer n2 = new Integer(47);
   	System.out.println(n1 == n2); //false
   	System.out.println(n1 != n2); //true
   }
}
//值虽然是相同的，但是对象的引用确实不同的。== 和！=比较的式对象的引用

如果想要比较对象的实际内容是否相同怎么办呢。使用equlas方法，但是并不适用与基本类型

public class EqualsMethod{
   public static void main(String args[]){
   	Integer n1 = new Integer(47);
   	Integer n2 = new Integer(47);
   	System.out.println(n1.equals(n2));//true
   }
}

Integer是java已经提供好的类，并且帮助我们覆盖了equals方法了
如果是我们自己创建的类


public class EqualsMethod2{
   public static void main(String args[]){
   	Value v1 = new Value();
   	Value v2 = new Value();
   	v1.i  = v2 .i = 100;
   	System.out.println(v1.equals(v2));
   }
}
class Value{
   int i;
}

equals方法默认比较的是引用，java提供的类进行重写了该方法对象的内容。

练习五：创建一个Dog类，String类型的name和says。有两个dog对象，一个名为spot叫声为ruff，另一个为scruffy，叫声为wuff，显示它们的名字和叫声

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		Dog dog = new Dog();
		Dog dog1 = new Dog();
		dog.name = "spot";
		dog.says = "Ruff";
		dog1.name = "scruffy";
		dog1.says = "Wuff";
		System.out.println("dog:name=" + dog.name + "dog:says = " + dog.says);
		System.out.println("dog:name=" + dog1.name + "dog:says = " + dog1.says);
	}
}
class Dog{
	String name;
	String says;
}

练习六：创建一个新的Dog对象，赋值为spot，测试== 和equals

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		Dog dog = new Dog();
		Dog dog1 = new Dog();
		dog.name = "spot";
		dog.says = "Ruff";
		dog1.name = "scruffy";
		dog1.says = "Wuff";
		System.out.println("dog:name=" + dog.name + "dog:says = " + dog.says);
		System.out.println("dog:name=" + dog1.name + "dog:says = " + dog1.says);
		Dog dog2 = dog;
		System.out.println(dog == dog1);//false
		System.out.println(dog == dog2);//true
		System.out.println(dog1 == dog2);//false
		System.out.println(dog.equals(dog1));//false
		System.out.println(dog.equals(dog2));//true
		System.out.println(dog1.equals(dog2));//false
	}
}
class Dog{
	String name;
	String says;
}

3.8 逻辑操作符

逻辑操作符 与&& 或|| 非！根据参数的逻辑关系，生成一个boolean

与、或、非只能应用于布尔值类型，同时生成的也是布尔类型。
布尔类型不能进行比较大小

3.8.1 短路

使用逻辑操作符的时候，会遇到短路的情况。当能够明确的知道逻辑表达式的值，余下的部分就不会再计算了

public class ShortCircut{
	static boolean test1(int val){
		System.out.println(val);
		System.out.println(val < 1);
		return val < 1;
	}
	static boolean test2(int val){
		System.out.println(val);
		System.out.println(val < 2);
		return val < 2;
	}
	static boolean test3(int val){
		System.out.println(val);
		System.out.println(val < 3);
		return val < 3;
	}
	public static void main(String args[]){
		boolean b = test1(0) && test2(2) && test3(2); //true && false
		System.out.println(b);//false
	}
}

3.9 直接常量

public class Literals{
	public static void main(String args[]){
		int i1 = 0x2f;
		System.out.println(Integer.toBinaryString(i1));//101111
		int i2 = 0X2F;
		System.out.println(Integer.toBinaryString(i2));//101111
		int i3 = 0177;
		System.out.println(Integer.toBinaryString(i3));//1111111
		char c = 0xffff;
		System.out.println(Integer.toBinaryString(c));//1111111111111111
		byte b = 0x7f;
		System.out.println(Integer.toBinaryString(b));//1111111
		short s = 0x7fff;
		System.out.println(Integer.toBinaryString(s));//111 1111 1111 1111
		long n1 = 200L;
		long n2 = 200l;
		long n3 = 200;
		float f1 = 1;//这里的1默认是int类型，将int类型赋值给取值范围更大大float类型是可以接受的。
		float f2 = 1F;
		float f3 = 1f;
		double d1 = 1d;
		double d2 = 1D;
		double d3 = 1;
		
	}
}

byte、short、char超出范围之后会转换成int类型，进行窄行转换
二进制没有直接常量表示方法

练习八：用十六进制和八进制计数法操作long值，用Long.toBinaryString来显示结果

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		long l = 0x1234f; //1 0010 0011 0100 1111
		long ll = 01234; //1 010 011 100
		System.out.println(Long.toBinaryString(l));
		System.out.println(Long.toBinaryString(ll));
		
	}
}

3.9.1 指数计数法

public class Exponents{
	public static void main(String args[]){
		float expFloat = 1.39e-43f;
		System.out.println(expFloat);// 1.39E-43
		double expDouble = 47e47d;
		double expDouble2 = 47e47;
		System.out.println(expDouble);4.7E48
	}
}

3.10按位操作符

按位操作符用来操作整数基本类型中的单个比特（bit）.按位操作符会对两个参数中对应的位进行布尔代数运算，并最终生成一个结果。
两个位都是1，&输出1；否则输出0.
两个位有一个1，|输出1；两个都是0，输出0；
^相同为0，不同为1；
~取反，输出相反的，所有的都取反，包括符号位。
按位操作符和逻辑操作符都是使用相同的符号，位只使用1个字符。
按位操作符可以和=联合使用。&=、|=、^=。但是~是一元操作符，不可以和=联合使用。
可以将布尔值当成单个的比特位来对待。可以执行& | ^,但不能执行~.但是不会有短路的效果。针对布尔值类型的按位运算增加了一个亦或逻辑操作符。

练习十：编写具有两个常量值的程序，一个具有交替的二级制1和0，其中最低有效位0，另一个也是交替的二级制1和0，但是最低有效位是1（使用十六机制最简单）。取这两个值，用按位操作符以所有的可能方式结合运算他们

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		int a = 0x1010; // 0000 0000 0000 0000 0001 0000 0001 0000
		int b =  0x101;//  0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 0001
		System.out.println(Integer.toBinaryString(a & b));//0x0
		System.out.println(Integer.toBinaryString(a | b));//0x1111
		System.out.println(Integer.toBinaryString(a ^ b));//0x1111
		System.out.println(Integer.toBinaryString(~a));//
		System.out.println(Integer.toBinaryString(~b));//
	}
}
//output:0
1000100010001
1000100010001
11111111111111111110111111101111
11111111111111111111111011111110

3.11 移位操作符

移位操作符操作的运算对象也是二进制的位。移位操作符只能用来处理整数类型。
左移位（<<）:按照右边指定的位数将操作符左边的操作数向左移动（在低位补0）
右移位（>>）:按照右边指定的位数将操作符左边的操作数向右移动（符号为正，高位插入0；符号为负，高位插1）
无符号右移(>>>):无论正负都补0
对char、byte、short类型的数据进行移位，会将他们先转换成int类型，并且得到的结果也是int。只有数值的低五位有效，可以防止移位超过int类型的位数。

只有数值右端的低5位才有用。这样可以防止移位超过int型值所具有的位数。我的理解如下：因为int类型是4个字节，32位，低5位最大为31（二进制为：11111），如果只有低5位有用，那么其实就是对操作符右边的数对32求模，例如33%32=1，等于只移动了1位，而32%32=0，等于没有移动，所以你永远不可能移动超过31位。而对long类型，因为long类型是8字节，64位，低6位最大为63（二进制为：111111），则低6位有用，移位才会不超出long型的范围。
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本篇文章讲解了计算机的原码, 反码和补码. 并且进行了深入探求了为何要使用反码和补码, 以及更进一步的论证了为何可以用反码,
补码的加法计算原码的减法. 论证部分如有不对的地方请各位牛人帮忙指正! 希望本文对大家学习计算机基础有所帮助!

一. 机器数和真值 在学习原码, 反码和补码之前, 需要先了解机器数和真值的概念.

1、机器数 一个数在计算机中的二进制表示形式, 叫做这个数的机器数。机器数是带符号的，在计算机用一个数的最高位存放符号, 正数为0,
负数为1.

比如，十进制中的数 +3 ，计算机字长为8位，转换成二进制就是00000011。如果是 -3 ，就是 10000011 。

那么，这里的 00000011 和 10000011 就是机器数。

2、真值 因为第一位是符号位，所以机器数的形式值就不等于真正的数值。例如上面的有符号数 10000011，其最高位1代表负，其真正数值是
-3 而不是形式值131（10000011转换成十进制等于131）。所以，为区别起见，将带符号位的机器数对应的真正数值称为机器数的真值。

例：0000 0001的真值 = +000 0001 = +1，1000 0001的真值 = –000 0001 = –1

二. 原码, 反码, 补码的基础概念和计算方法. 在探求为何机器要使用补码之前, 让我们先了解原码, 反码和补码的概念.对于一个数,
计算机要使用一定的编码方式进行存储. 原码, 反码, 补码是机器存储一个具体数字的编码方式.

  1. 原码 原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值. 比如如果是8位二进制:

[+1]原 = 0000 0001

[-1]原 = 1000 0001

第一位是符号位. 因为第一位是符号位, 所以8位二进制数的取值范围就是:

[1111 1111 , 0111 1111]

即

[-127 , 127]

原码是人脑最容易理解和计算的表示方式.

  1. 反码 反码的表示方法是:

正数的反码是其本身

负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变，其余各个位取反.

[+1] = [00000001]原 = [00000001]反

[-1] = [10000001]原 = [11111110]反

可见如果一个反码表示的是负数, 人脑无法直观的看出来它的数值. 通常要将其转换成原码再计算.

  1. 补码 补码的表示方法是:

正数的补码就是其本身

负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)

[+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补

[-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补

对于负数, 补码表示方式也是人脑无法直观看出其数值的. 通常也需要转换成原码在计算其数值.

三. 为何要使用原码, 反码和补码 在开始深入学习前, 我的学习建议是先"死记硬背"上面的原码, 反码和补码的表示方式以及计算方法.

现在我们知道了计算机可以有三种编码方式表示一个数. 对于正数因为三种编码方式的结果都相同:

[+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补

所以不需要过多解释. 但是对于负数:

[-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补

可见原码, 反码和补码是完全不同的. 既然原码才是被人脑直接识别并用于计算表示方式, 为何还会有反码和补码呢?

首先, 因为人脑可以知道第一位是符号位, 在计算的时候我们会根据符号位, 选择对真值区域的加减. (真值的概念在本文最开头).
但是对于计算机, 加减乘数已经是最基础的运算, 要设计的尽量简单. 计算机辨别"符号位"显然会让计算机的基础电路设计变得十分复杂!
于是人们想出了将符号位也参与运算的方法. 我们知道, 根据运算法则减去一个正数等于加上一个负数, 即: 1-1 = 1 + (-1) = 0
, 所以机器可以只有加法而没有减法, 这样计算机运算的设计就更简单了.

于是人们开始探索 将符号位参与运算, 并且只保留加法的方法. 首先来看原码:

计算十进制的表达式: 1-1=0

1 - 1 = 1 + (-1) = [00000001]原 + [10000001]原 = [10000010]原 = -2

如果用原码表示, 让符号位也参与计算, 显然对于减法来说, 结果是不正确的.这也就是为何计算机内部不使用原码表示一个数.

为了解决原码做减法的问题, 出现了反码:

计算十进制的表达式: 1-1=0

1 - 1 = 1 + (-1) = [0000 0001]原 + [1000 0001]原= [0000 0001]反 + [1111
1110]反 = [1111 1111]反 = [1000 0000]原 = -0

发现用反码计算减法, 结果的真值部分是正确的. 而唯一的问题其实就出现在"0"这个特殊的数值上. 虽然人们理解上+0和-0是一样的,
但是0带符号是没有任何意义的. 而且会有[0000 0000]原和[1000 0000]原两个编码表示0.

于是补码的出现, 解决了0的符号以及两个编码的问题:

1-1 = 1 + (-1) = [0000 0001]原 + [1000 0001]原 = [0000 0001]补 + [1111
1111]补 = [0000 0000]补=[0000 0000]原

这样0用[0000 0000]表示, 而以前出现问题的-0则不存在了.而且可以用[1000 0000]表示-128:

(-1) + (-127) = [1000 0001]原 + [1111 1111]原 = [1111 1111]补 + [1000
0001]补 = [1000 0000]补

-1-127的结果应该是-128, 在用补码运算的结果中, [1000 0000]补 就是-128. 但是注意因为实际上是使用以前的-0的补码来表示-128, 所以-128并没有原码和反码表示.(对-128的补码表示[1000
0000]补算出来的原码是[0000 0000]原, 这是不正确的)

使用补码, 不仅仅修复了0的符号以及存在两个编码的问题, 而且还能够多表示一个最低数. 这就是为什么8位二进制,
使用原码或反码表示的范围为[-127, +127], 而使用补码表示的范围为[-128, 127].

因为机器使用补码, 所以对于编程中常用到的32位int类型, 可以表示范围是: [-231, 231-1]
因为第一位表示的是符号位.而使用补码表示时又可以多保存一个最小值.

四 原码, 反码, 补码 再深入 计算机巧妙地把符号位参与运算, 并且将减法变成了加法, 背后蕴含了怎样的数学原理呢?

将钟表想象成是一个1位的12进制数. 如果当前时间是6点, 我希望将时间设置成4点, 需要怎么做呢?我们可以:

  1. 往回拨2个小时: 6 - 2 = 4

  2. 往前拨10个小时: (6 + 10) mod 12 = 4

  3. 往前拨10+12=22个小时: (6+22) mod 12 =4

2,3方法中的mod是指取模操作, 16 mod 12 =4 即用16除以12后的余数是4.

所以钟表往回拨(减法)的结果可以用往前拨(加法)替代!

现在的焦点就落在了如何用一个正数, 来替代一个负数. 上面的例子我们能感觉出来一些端倪, 发现一些规律. 但是数学是严谨的. 不能靠感觉.

首先介绍一个数学中相关的概念: 同余

同余的概念 两个整数a，b，若它们除以整数m所得的余数相等，则称a，b对于模m同余

记作 a ≡ b (mod m)

读作 a 与 b 关于模 m 同余。

举例说明:

4 mod 12 = 4

16 mod 12 = 4

28 mod 12 = 4

所以4, 16, 28关于模 12 同余.

负数取模 正数进行mod运算是很简单的. 但是负数呢?

下面是关于mod运算的数学定义:

clip_image001

上面是截图, "取下界"符号找不到如何输入(word中粘贴过来后乱码). 下面是使用"L"和"J"替换上图的"取下界"符号:

x mod y = x - y L x / y J

上面公式的意思是:

x mod y等于 x 减去 y 乘上 x与y的商的下界.

以 -3 mod 2 举例:

-3 mod 2

= -3 - 2xL -3/2 J

= -3 - 2xL-1.5J

= -3 - 2x(-2)

= -3 + 4 = 1

所以:

(-2) mod 12 = 12-2=10

(-4) mod 12 = 12-4 = 8

(-5) mod 12 = 12 - 5 = 7

开始证明 再回到时钟的问题上:

回拨2小时 = 前拨10小时

回拨4小时 = 前拨8小时

回拨5小时= 前拨7小时

注意, 这里发现的规律!

结合上面学到的同余的概念.实际上:

(-2) mod 12 = 10

10 mod 12 = 10

-2与10是同余的.

(-4) mod 12 = 8

8 mod 12 = 8

-4与8是同余的.

距离成功越来越近了. 要实现用正数替代负数, 只需要运用同余数的两个定理:

反身性:

a ≡ a (mod m)

这个定理是很显而易见的.

线性运算定理:

如果a ≡ b (mod m)，c ≡ d (mod m) 那么:

(1)a ± c ≡ b ± d (mod m)

(2)a * c ≡ b * d (mod m)

如果想看这个定理的证明, 请看:http://baike.baidu.com/view/79282.htm

所以:

7 ≡ 7 (mod 12)

(-2) ≡ 10 (mod 12)

7 -2 ≡ 7 + 10 (mod 12)

现在我们为一个负数, 找到了它的正数同余数. 但是并不是7-2 = 7+10, 而是 7 -2 ≡ 7 + 10 (mod 12) ,
即计算结果的余数相等.

接下来回到二进制的问题上, 看一下: 2-1=1的问题.

2-1=2+(-1) = [0000 0010]原 + [1000 0001]原= [0000 0010]反 + [1111 1110]反

先到这一步, -1的反码表示是1111 1110. 如果这里将[1111 1110]认为是原码, 则[1111 1110]原 = -126,
这里将符号位除去, 即认为是126.

发现有如下规律:

(-1) mod 127 = 126

126 mod 127 = 126

即:

(-1) ≡ 126 (mod 127)

2-1 ≡ 2+126 (mod 127)

2-1 与 2+126的余数结果是相同的! 而这个余数, 正式我们的期望的计算结果: 2-1=1

所以说一个数的反码, 实际上是这个数对于一个膜的同余数. 而这个膜并不是我们的二进制, 而是所能表示的最大值! 这就和钟表一样,
转了一圈后总能找到在可表示范围内的一个正确的数值!

而2+126很显然相当于钟表转过了一轮, 而因为符号位是参与计算的, 正好和溢出的最高位形成正确的运算结果.

既然反码可以将减法变成加法, 那么现在计算机使用的补码呢? 为什么在反码的基础上加1, 还能得到正确的结果?

2-1=2+(-1) = [0000 0010]原 + [1000 0001]原 = [0000 0010]补 + [1111 1111]补

如果把[1111 1111]当成原码, 去除符号位, 则:

[0111 1111]原 = 127

其实, 在反码的基础上+1, 只是相当于增加了膜的值:

(-1) mod 128 = 127

127 mod 128 = 127

2-1 ≡ 2+127 (mod 128)

此时, 表盘相当于每128个刻度转一轮. 所以用补码表示的运算结果最小值和最大值应该是[-128, 128].

但是由于0的特殊情况, 没有办法表示128, 所以补码的取值范围是[-128, 127]

本人一直不善于数学, 所以如果文中有不对的地方请大家多多包含, 多多指点!

public class URShift{
	public static void main(String args[]){
		int i = -1; 
		//1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001原码
		//反码 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 
		//补码 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
		System.out.println(Integer.toBinaryString(i));
		i >>>= 10;
		System.out.println(Integer.toBinaryString(i));
		//                 11 1111 1111 1111 1111 1111
		long l = -1;
		//     64位个1
		System.out.println(Long.toBinaryString(l));
		l >>>= 10;
		System.out.println(Long.toBinaryString(l));
		short s = -1;
		//short -->int
		//     1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
		System.out.println(Integer.toBinaryString(s));
		s >>>= 10;
		// 先转换成int，在右移，截断，赋值给原来的类型
		//int  1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
		//右移             11 1111 1111 1111 1111 1111
		//截断                     1111 1111 1111 1111 这是补码
		//反码                     1111 1111 1111 1110
		//原码                     1000 0000 0000 0001 = -1
		//short 类型的-1 通过Integer又会被转换成Integer类型
		//-1  1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 补码
		System.out.println(Integer.toBinaryString(s));
		byte b = -1;
		System.out.println(Integer.toBinaryString(b));
		b >>>= 10;
		System.out.println(Integer.toBinaryString(b));
		b = -1;
		System.out.println(Integer.toBinaryString(b));
		System.out.println(Integer.toBinaryString(b >>> 10));
		
		
	}
}

首先这是针对int占4个字节的情况。 最高位是符号位，1表示是负数，0表示是非负数。 0111 1111 1111
1111，这是int_max，可能我们就会想为什么最小值不是-int_max呢？
因为计算机是以补码的形式来存储数字的，不管-0还是+0，补码都是0000 0000 0000 0000，
这就造成了没有任何一个数的补码是1000 0000 0000
0000，所以就可以把这个补码用来存储一个数（不要浪费资源嘛），就规定用它来存储-(int_max+1)，所以int最小值是-2147483648，即
1000 0000 0000 0000。

【拓展】： 因此我们也发现，2147483647 + 1会溢出变成-2147483648 因为2147483647 补码是：0111
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 加1之后补码就变成了：1000 0000 0000 0000 0000
0000 0000 0000 这正好就是-2147483648的补码

所以在int中用于正数表示的有31位，能表示的数就是2^31 = 2147483648个 加上0之后的话，最大值就只能到2147483647

同理负数也有31位的空间去表示 只能表示2147483648这么多个数，因为-0不需要表示，所以负数就多出一个数可以表示
就用这个多出来的表示-2147483648

所以java中int能表示的最大值就是2147483647 能表示的最小值是-2147483648 ————————————————
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练习11：以一个最高有效位是1的二进制数字开始，用有符号右移操作符对其右移，直至所有的二进制都被移除

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		int i = -0xfffff;
		System.out.println(i);
		System.out.println(Integer.toBinaryString(i));//Integer.toBinaryString();打印的值是变量的补码
		//11111111111100000000000000000001
		i >>= 1;//负数补1
		System.out.println(Integer.toBinaryString(i));
		//-1048575
		//11111111111100000000000000000001
		//11111111111110000000000000000000
		// i >>= 1
		//i >> =
	}
}


public class Demo1{
	public static void main(String args[]){
		int i = 0xf;
		System.out.println(i);
		System.out.println(Integer.toBinaryString(i));
		int ii = -0xf;
		System.out.println(ii);
		//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0001 补码
		//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 反码
		//1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 原码
		System.out.println(Integer.toBinaryString(ii));
	}
}

练习12：一个所有位都是1的二进制数开始，先左移它，然后使用无符号右移操作符对其进行右移，直至所有的二进制位都被移除为止。

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		int x = -1;
		System.out.println(Integer.toBinaryString(x));
		x <<= 1;
		//左移低位补0
		System.out.println(Integer.toBinaryString(x));
		//无符号右移,补0
		x >>>= 1;
		System.out.println(Integer.toBinaryString(x));
		x >>>= 1;
		System.out.println(Integer.toBinaryString(x));
	}
}

练习13：编写一个方法，它以二进制形式显示char类型的值。使用多个不同的字符来显示

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		show('a');
		show('x');
	}
	static void show(char c){
		System.out.println(c + 0);
		System.out.println(Integer.toBinaryString(c));
	}
}

3.12三元操作符if-else

三元操作符也被称为条件操作符。他有三个操作数，最终会生成一个值
boolean-exp ? value0 : value1;
true结果为value0
false结果为value1

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		System.out.println(test1(9));
		System.out.println(test2(10));
		System.out.println(test1(9));
		System.out.println(test2(10));
	}
	static int test1(int i){
		return i < 10 ? i * 100 : i * 10;
	}
	static int test2(int i){
		if(i < 10){
			return i * 100;
		}else{
			return i * 10;
		}
	}
}

三元运算符和if-else不同，他能直接产生一个值

3.13 字符串操作符 + 和+=

连接不同的字符串。如果表达式以字符串开头，后续都会转换成字符串

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		int x = 0, y = 1, z = 2;
		String s = "x, y, z ";
		System.out.println(s + x + y + z);//全部变成String x, y , z 012
		System.out.println(x + " " + s);//0 x, y, z
		s += "(summed) = ";//s = s +summed ==  x, y, z (sumned) = 
		System.out.println(s + (x + y + z));//x, y, z 3
		System.out.println("" + x);// 0
	}
}

3.14使用操作符常犯的错误

while(x = y){
}

//很明显比较的是两个变量是否相等，但是却进行了变量的赋值。

3.15 类型转换操作符

类型转换：Java会将一种数据类型自动转换成另一种数据类型。

 public class Casting{
	public static void main(String args[]){
		int i = 200;
		long lng = (long)i;//从小范围到大范围可以不用手动转型
		lng = i;//自动进行
		long lng2 = (long)200;
		lng2 = 200;
		//从大范围到小范围必须进行强制类型转换
		i = (int)lng2;
	}
}

窄型转换:将能容纳更多信息的数据类型转换成无法容纳那么多信息的类型，会损失信息，所以需要进行强制类型转换。
扩展转化：新类型一定能够容纳原来类型的数据，不会造成信息的丢失
Java中可以将任何基本类型转换成别的基本类型，除了Boolean类型。Boolean类型不能做任何的类型转换。
类不允许进行类型转换，但是可以在自己的一系列类中进行转换。

3.15.1截尾和舍入

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		double above = 0.7, below = 0.4;
		float fabove = 0.7f, fbelow = 0.4f;
		System.out.println((int)above +""+(int)below);
		System.out.println((int)fabove+""+(int)fabove);
	}
}

float和double类型转换成整型的时候，总是对小数点后面的数据进行舍弃。
如果要保留则需要使用Math中的round方法

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		double above = 0.7, below = 0.4;
		float fabove = 0.7f, fbelow = 0.4f;
		System.out.println(Math.round(above)+""+Math.round(below));
		System.out.println(Math.round(fabove)+""+Math.round(fbelow));
		//round方法四舍五入
	}
}

3.15.2 提升

对基本类型执行算术运算符或者按位运算，只要比int类型小（char、byte、short），在运算之前会自动转换成int类型，生成的结果也是int类型。
小赋值给大，不需要转换
大赋值给小，需要强制转换
大和小一起运算，会提升为大的数据类型

3.16Java没有sizeof

3.17操作符小结

	public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		void f(boolean){}
		//验证boolean类型可以进行的转换
		void boolTest(boolean x, boolean y){
			// x = x * y
			// x = x / y 
			// x = x % y 
			// x = x + y
			// x = x - y 
			// x++
			// x--
			// x = +y 
			// x = -y          boolean类型不能够进行算数运算
			//f(x > y)         boolean不能比较大小
			//f(x >= y)
			//f(x < y)
			//f(x <= y)
			f(x == y);
			f(x != y);//boolean 可以使用 = == !=
			f(!y);
			x = x && y;
			x = x || y;
		// x = ~x  //Boolean在位运算符中可以进行 & | ^ 没有 ~(非)
			x = x & y;
			x = x | y;
			x = x ^ y;
			//x = x << 1;
			//x = x >> 1;
			//x = x >>> 1;
			//x  += y
			//x -= y
			//x *= y
			//x /= y
			//x %= y
			//x <<= 1
			//x >>= 1
			//x >>>= 1
			y &= y;
			y |= y;
			y ^= y;
			//char c = (char)x;
			//byte b = (byte)x;
			//short s = (short)x;
			//int i = (int)x;
			//long l = (long)x;
			//float f = (float)x;
			//double d = (double)x;
		}
		//验证char类型数据可以进行的操作
		void charTest(char x, char y){
			x = (char)(x * y);//char类型进行运算都会先转换成int类型，int赋值给char需要强制转换
			x = (char)(x / y);
			x = (char)(x % y);
			x = (char)(x + y);
			x = (char)(x - y);
			x++; //java中的自增和自减运算不需要强制类型转换
			x--;
			x = (char)+y;
			x = (char)-y;
			f(x > y);
			f(x < y);
			f(x <= y);
			f(x == y);
			f(x != y);
			//f(x && y)
			//f(x || y)
			//f(!x)
			x = (char)~y;//取反，包含符号位
			x = (char)(x & y);
			x = (char)(x | y);
			x = (char)(x ^ y);
			x = (char)(x << 1);
			x = (char)(x >> 1);
			x = (char)(x <<< 1);
			x += y;
			x -= y;
			x *= y;
			x /= y;
			x %= y;
			x <<= 1;
			x >>= 1;
			x >>>= 1;
			x &= y;
			x |= y;
			x ^= y;
			//boolean b1 =(boolean)x;
			byte b = (byte)x;
			short s = (short)x;
			int i = (int)x;
			long l = (long)x;
			float f = (float)x;
			double d = (double)x;
			//char--byte--short--int--long--float--double
		}
		void byteTest(byte x, byte y){
			x =(byte) (x * y);
			x = (byte) (x / y);
			x = (byte)(x + y);
			x = (byte)(x - y);
			x = (byte)(x % y);
			x--;
			x =(byte)+y;
			x = (byte)-y;
			f(x > y);
			f(x >= y);
			f(x < y);
			f(x <= y);
			f(x == y);
			f(x != y);
			//f(!x);
			//f(x && y);
			//f(x || y);
			x = (byte)~y;
			x = (byte)(x & y);
			x = (byte)(x | y);
			x = (byte)(x ^ y);
			x = (byte)(x << 1);
			x = (byte)(x >> 1);
			x = (byte)(x <<< 1);
			x += y;
			x -= y;
			x *= y;
			x /= y;
			x %= y;
			x <<= 1;
			x >>= 1;
			x <<<= 1;
			x &= y;
			x |= y;
			x ^= y;
			//boolean b1 = (boolean)x;
			char c =(char)x;
			short s = (short)x;
			int i =(int)x;
			long l = (long)x;
			float f = (float)x;
			double d =(double)x;
		}
		void shortTest(short x, short y){
			y = (short)(x * y);
			y = (short)(x / y);
			y = (short)(x + y);
			y = (short)(x - y);
			y = (short)(x % y);
			x++;
			x--;
			x =(short)+y;
			x =(short)-y;
			f(x > y);
			f(x >= y);
			f(x < y);
			f(x <= y);
			f(x == y);
			f(x != y)；
			//f(!x);
			//f(x && y);
			//f(x || y);
			x =(short)~y;
			x =(short)(x & y);
			x = (short)(x | y);
			x =(short)(x ^ y);
			x =(short)(x << 1);
			x = (short)(x >> 1);
			x =(short)(x >>> 1);
			x += y;
			x -= y;
			x *= y;
			x /= y;
			x %= y;
			x <<= 1;
			x >>= 1;
			x >>>= 1;
			x &= y;
			x ^= y;
			y |= y;
			//boolean b1 =(boolean)x;
			char c = (char)x;
			byte b= (byte)x;
			int i = (int)x;
			long l = (long)x;
			float f = (float)x;
			double d = (double)x;
		}
		void intTest(int x, int y){
			x = x * y;
			x = x / y;
			x = x + y;
			x = x - y;
			x = x % y;
			x++;
			x--;
			x = +y;
			x = -y;
			f(x > y);
			f(x >= y);
			f(x < y);
			f(x <= y);
			f(x == y);
			f(x != y);
			//f(!x);
			//f(x && y);
			//f(x || y);
			x = -y;
			x = x & y;
			x = x | y;
			x = x ^ y;
			x = x << 1;
			x = x >> 1;
			x = x >>> 1;
			x += y;
			x -= y;
			x *= y;
			x /= y;
			x %= y;
			x <<= 1;
			x >>= 1;
			x >>>= 1;
			x &= y;
			x |= y;
			x ^= y;
			//boolean bl =(boolean)x;
			char c = (char)x;
			byte b = (byte)x;
			short s = (short)x;
			long l = (long)x;
			float f = (float)x;
			double d = (double)x;
		}
		void longTest(long x, long y){
			x = x * y;
			x = x / y;
			x = x + y;
			x = x - y;
			x = x % y;
			x++;
			x--;
			x = +y;
			x = -y;
			f(x > y);
			f(x >= y);
			f(x < y);
			f(x <= y);
			f(x == y);
			f(x != y);
			//f(!x)
			//f(x && y);
			//(x || y);
			x = ~y;
			x = x & y;
			x = x | y;
			x = x ^ y;
			x = x << 1;
			x = x >> 1;
			x = x >>> 1;
			x += y;
			x -= y;
			x *= y;
			x /= y;
			x %= y;
			x <<= 1;
			x >>= 1;
			x >>>= 1;
			x &= y;
			x ^= y;
			x |= y;
			//boolean bl = (boolean)x;
			char c =(char)x;
			byte b = (byte)x;
			short s = (short)x;
			int i = (int)x;
			float f = (float)x;
			double d = (double)x;
		}
		void floatTest(float x, float y){
			x = x * y;
			x = x / y;
			x = x + y;
			x = x - y;
			x = x % y;
			x++;
			x--;
			x = +y;
			x = -y;
			f(x > y);
			f(x >= y)
			f(x < y);
			f(x <= y);
			f(x == y);
			f(x != y);
			//f(!x);
			//f(x && y);
			//f(x || y);
			//x = ~y; 只有整数型才能进行位运算
			//x = x & y;
			//x = x | y;
			//x = x ^ y;
			//x = x << 1;
			//x = x >> 1;
			//x = x >>> 1;
			x += y;
			x -= y;
			x *= y;
			x /= y;
			x %= y;
			//x <<= 1;
			//x >>= 1;
			//x >>>= 1;
			//x &= y;
			//x |= y;
			//x ^= y;
			//boolean bl = (boolean)x;
			char c = (char)x;
			byte b = (byte)x;
			short s = (short)x;
			int i = (int)x;
			long l = (long)x;
			double d =(double)x;
		}
	void doubleTest(double x, double y){
		x = x * y;
		x = x / y;
		x = x + y;
		x = x - y;
		x = x % y;
		x++;
		x--;
		x = +y;
		x = -y;
		f(x > y);
		f(x >= y);
		f(x < y);
		f(x <= y);
		f(x == y);
		f(x != y);
		//f(!x);
		//f(x && y);
		//f(x || y);
		//x = ~y;
		//x = x & y;
		//x = x | y;
		//x = x ^ y;
		//x = x >> 1;
		//x = x << 1;
		//x = x >>> 1;
		x += y;
		x -= y;
		x /= y;
		x *= y;
		x %= y;
		//x <<= 1;
		//x >>= 1;
		//x >>>= 1;
		//x &= y;
		//x |= y;
		//x ^= y;
		//boolean b = (boolean)x;
		char c = (char)x;
		byte b = (byte)x;
		short s = (short)x;
		int i = (int)x;
		float f = (flaot)x;
		long l = (long)x;
		
	}
	}
}

能够对布尔值进行的运算非常少。
char、byte、short进行运算会被提升为int类型。

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		 int x = Integer.MAX_VALUE;
		 int y = Integer.MAX_VALUE;
		 System.out.println(x * y);
	}
}
//output:结果是1

练习14：编写一个接受两个字符串参数的方法，用各种布尔值的比较关系来比较这两个字符串，打印结果。做==和！=比较的同时，用eqauals方法比较

public class Demo{
	public static void main(String args[]){
		test("123", "123");
		test("f", "df");
		test(new String("1"), new String("1"));
	}
	static void test(String s1, String s2){
		System.out.println(s1 == s2);
		System.out.println(s1 != s2);
		System.out.println(s1.equals(s2));
	}
	/**
true
false
true
false
true
false
false
true
true
*/
}
Ljs905
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