Java运算符

最新推荐文章于 2022-07-08 22:38:22 发布

异色小世界

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分类专栏： # Java基础文章标签： java

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本文详细介绍了Java中的各种运算符，包括算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、条件运算符以及字符串连接符，并通过实例解析了运算过程和结果。

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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：+，-，*，/，%，++，–
赋值运算符：=，+=，-=，*=，/=
关系运算符：>，＜，>=，<=，==，!= ，instanceof
逻辑运算符：&&，||，!
位运算符：&，|，^，~，>>，<<，>>>
条件运算符：（？：）
其他运算符

一、算术运算符：+，-，*，/，%，++，–

**（1）+，-，*，/**

        int a = 10;
        int b = 20;

        System.out.println(a+b);
        System.out.println(a-b);
        System.out.println(a*b);
        System.out.println(a/b);

得到的结果：30 ，-10 ，200 ，0

显然，a/b 的结果是错误的，正确结果应该是0.5 。这是因为a和b都是int型，得到的结果也是int型，小数部分被舍去了。

如何得到正确结果呢？需要进行强制转换，如下所示：

        System.out.println(a/(double)b);

将 b 强制转换为浮点型，此时输出结果为 0.5 ，结果正确。

上面的例子中，操作数属于同种数据类型，接下来我们尝试使用不同的数据类型值进行运算，看看结果如何。

        long a = 123123123123123123L;
        int b = 123;
        short c = 10;
        byte d = 8;

        System.out.println(a+b+c+d);  //Long
        System.out.println(b+c+d);  //int
        System.out.println(c+d);  //int

得到的结果为123123123123123264 ，141 ，18

这三个结果分别为long、int、int 类型。

因为abcd四个数中，有一个为long类型，因此四个数相加也为long类型。

而 int，short，byte三种类型相加，或者其中任意两种相加，都会得到int类型。

可能有人会疑惑，c 和 d 分别是short和byte型，为什么short和byte相加也会得到int类型？这是从哪里看出来的呢？我们可以对此进行验证。

如图所示，我们尝试着将（c+d）的结果转换为String型，可以看到，idea提示 “ 不能把int型转换为string ” 型。由此可知，（c+d）的结果为int类型。

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-00iDLlpy-1611405952398)(F:\AAAjiuye\markdown\picture\Day05\1.png)]$

我在 Java类型转换这篇文章中曾经提到过这一点，即所谓的 “ 隐含强制类型转换 ”，整数的默认类型是 int 。

（2）%（模运算，即“取余”）

        int a = 10;
        int c = 21;
        System.out.println(c%a);

得到的结果为1。即 21/10=2……1，模运算结果即为余数1。

（3）++，–（自增，自减）

++，-- 运算只需要一个操作数，因此为一元运算符。

        int a = 3;
        int b = a++;
        int c = ++a;

        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);

得到的结果：5，3，5 。

那么，a++ 与 ++a 有何不同呢？

b = a++ 相当于： b=a; a=a+1; 即先赋值，再自增。
c = ++a 相当于： a=a+1; c=a; 即先自增，再赋值。

（4）拓展：使用Math工具类进行运算

比如幂运算，如果要计算2^3，即2的三次方，在Java中应当如何操作呢？此时需要使用Math工具类中的pow来进行计算。

        //幂运算  2^3    2*2*2=8
        double pow = Math.pow(2,3);
        System.out.println(pow);

得到的结果为 8.0 。

二、赋值运算符：=，+=，-=，*=，/=

		a+=b;  // a=a+b
		a-=b;  // a=a-b
		a*=b;  // a=a*b
		a/=b;  // a=a/b

三、关系运算符：>，＜，>=，<=，==，!= ，instanceof

关系运算符的返回结果有两种：true，false

        int a = 10;
        int b = 20;

        System.out.println(a>b);
        System.out.println(a<b);
        System.out.println(a==b);
        System.out.println(a!=b);

输出结果为false，true，false，true

四、逻辑运算符：&&，||，!

&&，||，! 运算符分别为 “与”（and），“或”（or）， “非” （取反）

        boolean a =true;
        boolean b =false;

        System.out.println("a && b："+ (a&&b));  //逻辑与运算
        System.out.println("a || b："+ (a||b));  //逻辑或运算
        System.out.println("！（a && b）："+(!(a && b))); //逻辑非运算

输出结果如下所示：

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fgUmCqnT-1611405952404)(F:\AAAjiuye\markdown\picture\Day05\2.png)]$

此处我们介绍一个概念：短路逻辑运算符

拿 b&&a举例，如果 b 为假，则根本不会执行后面的a，便会直接输出结果false。即执行完b之后就 “短路” 了。

接下来，我们将对这一点进行验证，代码如下所示：

        int c = 5;
        boolean d = (c<4)&&(c++>1);

        System.out.println(d);
        System.out.println(c);

输出结果为 false，5。

该程序使用到了短路逻辑运算符(&&)，在判断 c<4 为假后，系统便直接跳到了下一步的输出操作，并没有执行c++这一步。

五、位运算符：&，|，^，~，>>，<<，>>>

(1) &（与），|（或），^（异或），~ （非）

A&B:   两个都为1时，结果才为1。

A| B:   两个都为0时，结果才为0。

A ^B:   两数相同则为0。

~ B:    与B完全相反。

举例：

A = 0011 1100

B = 0000 1101



A&B:   0000 1100

A| B:  0011 1101

A ^B:  0011 0001

~ B:   1111 0010

（2）<<（左移），>>（右移）

计算机中的机器码其实是二进制数，而二进制数与十进制数的对应关系如下所示：

0000 0000     0

0000 0010     2

0000 0100     4

0000 1000     8

0001 0000     16

我们可以看到，二进制中的 “1” 每左移一位，它所对应的十进制数的值就乘以2。同理，每右移一位，值则除以2。

        System.out.println(2<<3);

上面这行代码的输出结果为16。即左移三位后，对应十进制数的值为16。

由于位运算直接涉及底层，因此效率极高。

六、条件运算符：（？：）

这是一种三元运算符，我们令三个操作数分别为x，y，z。

此时，x ? y : z意为：如果x==true，则结果为 y，否则结果为z。

如下所示，如果分数 < 60，则输出 “不及格” ，否则输出 “及格” 。

        int score = 80;
        String type = score <60 ?"不及格":"及格";
        System.out.println(type);

输出结果为 “及格” 。

七、字符串连接符： +

首先定义两个int类型变量：

        int a = 10;
        int b = 20;

输出a+b：

        System.out.println(a+b);

结果为30。

接下来，输出 “”+a+b

        System.out.println(""+a+b);

输出结果为1020。

这是由于在连接符 ‘ + ’ 两侧，一方是String类型，执行到String类型处时，它会把加号另一侧也转换成String类型，再进行拼接。

此时，我们再将String类型的字符串移动到加号最右侧，看看是否会得到同样的结果。

        System.out.println(a+b+"");

输出结果为30。

这是因为代码按照从左到右的顺序执行，a+b执行后，结果已经是30了，此时再执行到String处，变成String类型，也仍然是30。