你掌握运算符优先级了吗

Posted 2022-01-21 超人汪小建(seaboat)

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作者简介：笔名seaboat，擅长工程算法、人工智能算法、自然语言处理、计算机视觉、架构、分布式、高并发、大数据和搜索引擎等方面的技术，大多数编程语言都会使用，但更擅长Java、Python和C++。平时喜欢看书写作、运动、画画。崇尚技术自由，崇尚思想自由。出版书籍：《Tomcat内核设计剖析》、《图解Java并发编程》、《图解数据结构与算法》、《人工智能原理科普》。

文章目录

• • 关于优先级
  • 优先级例子
  • 14个优先级
  • 复杂的表达式
  • 结合顺序
  • 不要死记硬背

关于优先级

有些运算使用一个运算符便能实现，但有时也需要若干个运算符一起组合来实现某个运算，这时就涉及到运算符优先级问题。比如“int c = 4 > 3 ? 1 : 2;”，这是非常常见的条件运算符和赋值运算符结合的使用方式，根据条件判断决定将某个数值赋值给变量 c。

优先级例子

看下面这个例子，我们主要关注 if (a + 1 == 1 && b == 0) ，if 条件一共包含了四个运算符，根据运算符的优先级大小，程序执行时会先执行 + 运算符，接着再执行第一个 == 运算符，然后再执行第二个 == 运算符，最后才是执行 && 运算符。

输出如下。

14个优先级

Java 中的运算符可以分为 14 个优先级，优先级越高则越先执行。下表描述了 Java 运算符的优先级，优先级值范围为 1-14，值越小优先级越高。可以看到括号运算符是最高的，而赋值运算符则是优先级最低。结合顺序是指相同优先级运算符的运算顺序，我们熟悉的数学上的运算都是从左往右的，但 Java 运算符中有一些却是从右往左的。

复杂的表达式

上面的表格中有这么多不同优先级的运算符，当它们混到一起使用时如何才能正确地理解这些表达式呢？比如下面例子，看到变量 c 长长的一串符号是不是有点犯晕？我们按优先级高低一步步来分析，首先是计算优先级为 2 的自增和自减运算符，c = 4 + 2 * 4 / 2 >> 2 % 4，执行后变量 a、b 分别为 4 和 1；第二轮计算优先级为 3 的乘除取余等运算，c = 4 + 4 >> 2；第三轮计算优先级为 4 的加减法运算，c = 8 >> 2；最后是计算优先级为 5 的移位运算，最终结果是 c = 2。

输出结果如下。

结合顺序

当有多个运算符参与运算时，执行的顺序是先考虑优先级，而如果存在相同优先级的情况下则是按结合顺序进行执行。继续通过下面的例子来理解结合顺序，由于从左向右的结合顺序我们在数学上早已见惯了，所以我们看看从右向左结合的例子。这个例子使用了两个条件运算符进行嵌套，对于“a != 3 ? b : b == 3 ? 1 : 0”，我们先计算“b == 3 ? 1 : 0”得到的结果是 1，然后再计算“a != 3 ? b :1”，最终的结果是 1，所以变量 c 为 1。

不要死记硬背

在实际程序开发过程中没必要去死记硬背运算符的优先级，而且我们要尽量保证简洁地使用运算符，在多个运算符组合时则可以通过括号运算符来实现，比如“a = b + c >> 2”可以写成“a = (b + c) >> 2”，这样就非常清晰了。还有，比如前面复杂的例子，我们可以通过下面的括号形式使运算更加清晰明了。