Java - 运算符

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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

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++ 或 ++B 等于 21。区别在于B++是B先不自加,在语句完后自加,++B先自加
-- 自减: 操作数的值减少1 B-- 或 --B 等于 19。区别在于B--是B先不自减,在语句完后自减,--B先自加

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。

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。即按其二进制数,一位一位进行运算。

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 (8位二进制数为0011 1100)和变量 B 的值为 13(8位二进制数为0000 1101):

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

位运算注意点:正数以原码形式运算,负数以补码形式运算。
示例

int n = -60&13;
-60  的8位二进制数为 1100 0100(补码)
13   的8位二进制数为 0000 1101(原码)
最终n的8位二进制数为 0000 0100 即十进制的 n 为 4
int n = -60|13;
-60  的8位二进制数为 1100 0100(补码)
13   的8位二进制数为 0000 1101(原码)
最终n的8位二进制数为 1100 1101,符号位为1,即为负数,转化成反码为1100 1100,再转化成原码为1011 0011, 即十进制的 n 为 -51

更多细节可点击原码、反码、补码、移位运算符

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为真,变量B为假

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

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

条件运算符(?:)

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

        int a = 0;
        boolean b = a>1 ? true:false;
        System.out.println(b);//输出false

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);//输出结果为true
   }
}

Java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

参考资料

https://www.runoob.com/java/java-operators.html

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