运算符

Posted 2022-12-01 LinkinPark8林肯

运算符是一种特殊的符号，用以表示数据的运算，赋值和比较等。

Java语言使用运算符将一个或多个操作数连缀成执行性语句，用以实现特定功能。

Java语言中的运算符可分为如下几种：

1），算术运算符

2），赋值运算符

3），比较运算符

4），逻辑运算符

5），位运算符

6），类型相关运算符。

算术运算符

Java支持所有的基本算术运算符，整理一下一共有7种。

1），加法运算符。使用"+"做加法运算符，注意，"+"还可以作为字符串的连接运算符。

2），减法运算符。使用"-"做减法运算符。注意，"-"还可以作为求负的运算符。

3），乘法运算符。使用"*"做乘法运算符。

4），除法运算符。使用"/"做除法运算符。

除法运算符有些特殊，如果出发运算符的两个操作数都是整数类型，则计算结果也是整数，就是将自然除法的结果截断取整，比如19/4，结果是4，不是5。

如果除法运算符的两个操作数都是整数类型，则除数不可以是0，否则将引发除以零异常。

如果除法运算符的两个操作数有一个是浮点数，或者两个都是浮点数，则计算结果也是浮点数。这个结果就是自然除法的结果。

此时允许除数是0，或者0.0，得到结果是正无穷大或负无穷大。

5），求余运算符。使用"%"做求余运算符。求余运算的结果不一定总是整数，他的计算结果是使用第一个操作数除以第二个操作数，得到一个整除的结果后剩下的值就是余数。

由于求余运算也需要进行除法运算，因此如果求余运算的两个操作数都是整数类型，则求余运算的第二个操作数不能是0，否则将引发除以零异常。

如果求余运算的两个操作数中有一个或者两个都是浮点数，则允许第二个操作数是0或0.0，只是求余运算的结果是非数NaN。

0或者0.0对零以外的任何数求余都将得到0或0.0。

public static void main(String[] args)
	
		int a = 1;
		int b = 2;
		// 使用+做加法运算
		int c = a + b;
		// 使用-做算法运算
		int d = a - b;
		// 使用*做乘法运算
		int e = a * b;
		// 使用/做除法运算
		int f = a / b;
		// 使用%做求余运算
		int g = a % b;
	

6），自加。使用"++"做自增运算。自加运算符有两个要点：

第一，自加是单目运算符，只能操作一个操作数

第二，自加运算符只能操作单个数值型的变量，不能操作常量或表达式。

运算符既可以出现在操作数的左边，也可以出现在操作数的右边，出现在左边和右边效果不一样：

如果把"++"放在左边，则把操作数加1然后才把操作数放入表达式中运算，

如果把"++"放在右边，则先把操作数放入表达式中运算，然后才把操作数加1。

7），自减。使用"--"做自减运算。

自减运算也是单目运算符，用法和"++"基本类似，只是将操作数的值减1。

注意：自加和自减只能用来操作变量，不能用于操作数值直接量，常量或表达式，比如5++，7--等写法都是错误的。

public static void main(String[] args)
	
		// a++，先使用a的值，然后再+1
		int a = 1;
		System.out.println("对a做自加：" + a++);
		System.out.println("自加后a的值：" + a);
		// ++b，先+1，然后再使用b的值
		int b = 1;
		System.out.println("对b做自加：" + ++b);
		System.out.println("自加后b的值：" + b);
	

控制台输出如下：

对a做自加：1
自加后a的值：2
对b做自加：2
自加后b的值：2

Java并没有提供其他更加复杂的运算符，如果需要完成乘方，开方，随机数等运算，则可借助Java.lang.Math类的工具方法来完成。

Math类下包含了丰富的静态方法，用来完成各种复杂的数学运算。具体的这块Java常用类我会在后面的一系列博客中整理，这里不做赘述。

赋值运算符

赋值运算符用于为变量指定变量值，与C类似，Java也使用"="作为赋值运算符。

通常，使用赋值运算符将一个直接量值赋给变量，也可以使用赋值运算符将一个变量的值赋给另外一个变量。

前面已经整理过变量的概念了，可以把变量当成一个可盛装数据的容器，而赋值运算就是将被赋的值装入变量的过程，赋值运算符是从右向左执行计算的，程序先计算得到"="右边

的值，然后将该值装入"="左边的变量，因此赋值运算符"="左边只能是变量。

赋值运算符支持连续赋值，通过使用多个赋值运算符，可以一次为多个变量赋值。

public static void main(String[] args)
	
		int a, b, c;
		a = b = c = 7;
	

注意：虽然Java支持这种一次为多个变量赋值的写法，但这种写法导致程序的可读性降低，因此不推荐这么写。

位运算符

Java支持的位运算符有如下7个：

1），&，按位与，当两位同时为1时才返回1。

2），|，按位或，只要有一位为1即可返回1。

3），~，按位非。单目运算符，将操作数的每个位全部取反。

4），^，按位异或。当两位相同时返回0，不同时返回1。

5），<<，左移运算符。

6），>>，右移运算符。

7），>>>，无符号右移运算符。

一般来说，位运算符只能操作整数类型的变量或值。

扩展后的赋值运算符

赋值运算符可以与算术运算符，位移运算符结合，扩展成功能更加强大的运算符。扩展后的赋值运算符如下：

1），+=，对于x += y，即对应于x = x+y。

2），-=，对于x -= y，即对应于x = x-y。

3），*=，对于x *= y，即对应于x = x*y。

4），/=，对于x /= y，即对应于x = x/y。

5），%=，对于x %= y，即对应于x = x%y。

6），&=，对于x &= y，即对应于x = x&y。

7），|=，对于x |= y，即对应于x = x|y。

8），^=，对于x ^= y，即对应于x = x^y。

只要能使用这种扩展后的赋值运算符，通常都推荐使用它们。因为这种运算符不仅具有更好的性能，而且程序会更加健壮。

注意下面的代码，a = a+5 和 a += 5虽然运行结果相同，但底层的运行机制还是存在一定差异的，也就是说这种扩展的赋值运算符底层不会帮我们做类型的自动转换。

public static void main(String[] args)
	
		byte a = 5;
		// 下面语句报错。上面语句5默认类型是int，把int类型赋值给byte类型，编译不过。
		a = a + 1;
		byte b = 5;
		// 下面语句正确。可以看得出来，a = a+b 和 a +=b底层运行机制还是有一定差异的
		b += 1;
	

比较运算符

比较运算符用于判断两个变量或常量的大小，比较运算的结果是一个boolean值（true或者false），Java支持的比较运算符如下：

1），>，大于，只支持左右两边操作数是数值类型，如果前面变量的值大于后面变量的值，则返回true。

2），>=，大于等于，只支持左右两边操作数是数值类型，如果前面变量的值大于等于后面变量的值，则返回true。

3），<，小于，只支持左右两边操作数是数值类型，如果前面变量的值小于后面变量的值，则返回true。

4），<=，小于等于，只支持左右两边操作数是数值类型，如果前面变量的值小于等于后面变量的值，则返回true。

5），==，等于，如果进行比较的两个操作数都是数值类型，即使他们的数据类型不相同，只要他们的值相等，也都将返回true。

如果两个操作数都是引用类型，那么只有当两个引用变量的类型具有父子关系时才可以比较，而且这两个引用必须指向同一个对象才会返回false。

Java也支持两个boolean类型的值进行比较，比如，true == false，将返回false。

6），!=，不等于，上面等于的取反。

注意：Java为所有的基本数据类型都提供了对应的包装类，关于包装类实例的比较有些特殊，具体我会专门整理，这里不做赘述。

逻辑运算符

逻辑运算符用于操作两个boolean类型的变量或常量。逻辑运算符主要有如下6个。

1），&&，与，前后两个操作数必须都是true才返回true，否则返回false。

2），&，不短路与，作用与&&相同，但不会短路。

3），||，或，只要两个操作数中有一个是true，就可以返回true，否则返回false。

4），|，不短路或，作用与||相同，但不会短路。

5），！，非，只需要一个操作数，如果操作数为true，返回false，如果操作数为false，返回true。

6），^，异或，当两个操作数不同时返回true，如果两个操作数相同则返回false。

上面的这些逻辑比较简单，关于短路和不短路，写一段代码来对比下区别。

public static void main(String[] args)
	
		int a = 1;
		int b = 2;
		if (a > 0 || b++ > 0)
		
			// 下面语句输出-->短路后a的值：1；b的值：2
			System.out.println("短路后a的值：" + a + "；b的值：" + b);
		
		int c = 1;
		int d = 2;
		if (c > 0 | d++ > 0)
		
			// 下面语句输出-->短路后c的值：1；d的值：3
			System.out.println("短路后c的值：" + c + "；d的值：" + d);
		
	

三目运算符

三目运算符只有一个：（？：），语法格式如下：（expression）？if-true-statement：if-false-statement；

大部分时候，三目运算符都是作为if else的精简写法。

三目运算符的规则是：先对逻辑表达式expression求值，如果逻辑表达式返回true，则返回第二个操作数的值，如果逻辑表达式返回false，则返回第三个操作数的值。

public static void main(String[] args)
	
		int a = 1;
		int b = 2;
		String result = a > b ? "a大于b" : "a小于b";
		System.out.println(result);
	

运算符的结合性和优先级

所有的数学运算都认为是从左向右运算的，Java语言中大部分运算符也是从左向右结合的，只有单目运算符，赋值运算符，三目运算符例外，这三个运算符是从右向左结合的，也

就是从右向左运算的。

运算符有不同的优先级，所谓的优先级就是在表达式运算中的运算顺序。下表列出了包括分隔符在内的所有运算符的优先级顺序，上一行中的运算符总是优先于下一行的。

关于运算符的建议：

1），不要把一个表达式写的过于复杂，如果一个表达式过于复杂，则可以把他分成几步来完成。

2），不要过多的依赖运算符的优先级来控制表达式的执行顺序，这样可读性太差，尽量使用()来控制表达式的执行顺序。