Java编程进阶运算符与表达式

Posted 2022-12-16 橙子!

推荐学习专栏：Java 编程进阶之路【从入门到精通】

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文章目录

• 1. Java运算符
• • 1.1 算数运算符
  • 1.2 关系运算符
  • 1.3 位运算符
  • 1.4 逻辑运算符
  • 1.5 赋值运算符
  • 1.6 其他运算符
• 2. 表达式
• 3. Java运算符优先级

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1. Java运算符

计算机诞生的初衷是为了进行数学的运算，Java 作为一门计算机编程语言，同样也提供了用于操纵变量的运算符来进行数学运算。

我们把用于数据的运算，赋值，比较等的一系列符号称之为运算符。大概可以分为以下几类：

• 算数运算符
• 关系运算符
• 位运算符
• 逻辑运算符
• 赋值运算符
• 其他运算符

下面对以上几类运算符中常用运算符做一个详解。

1.1 算数运算符

这里的算数运算符的运算和数学中的运算相同。例如，1 + 3 = 3 。

运算符	运算
+	加法
-	减法
*	乘法
/	除法
%	取余
++	自加
- -	自减

例如，进行如下的运算，查看运算结果：

public class Test 

    public static void main(String[] args) 
        int a = 15;
        int b = 20;
        int c = 30;
        int d = 40;
        System.out.println("a + b = " + (a + b) );
        System.out.println("a - b = " + (a - b) );
        System.out.println("a * b = " + (a * b) );
        System.out.println("b / a = " + (b / a) );
        System.out.println("b % a = " + (b % a) );
        System.out.println("c % a = " + (c % a) );
        System.out.println("a++   = " +  (a++) );
        System.out.println("a--   = " +  (a--) );
        // d++ 与 ++d 的运算方式是不同的
        System.out.println("d++   = " +  (d++) );
        System.out.println("++d   = " +  (++d) );
    

运算结果：

a + b = 35
a - b = -5
a * b = 300
b / a = 1
b % a = 5
c % a = 0
a++   = 15
a--   = 16
d++   = 40
++d   = 42

这里，特别要着重强调的是自加自减运算符。

前缀自增自减法(++a,- -a): 先进行自增或者自减运算，再进行表达式运算。

后缀自增自减法(a++,a- -): 先进行表达式运算，再进行自增或者自减运算。

实例：

int a=10;
a++;

此时表达式的值是 10 ，a = 11 。

int a = 10 ;
++ a ;

此时 a = 11 ，表达式的值为 11 。

1.2 关系运算符

下面是Java支持的关系运算符：

运算符	描述
==	检查两个操作数的值是否相等，如果相等则为真。
!=	检查两个操作数的值是否相等，如果值不相等则为真。
>	检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是那么为真。
<	检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是那么为真。
>=	检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是那么为真。
<=	检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是那么为真。

例如，通过输出关系比较结果来演示关系运算符：

public class Test 

    public static void main(String[] args) 
        int a = 10;
        int b = 20;
        System.out.println("a == b = " + (a == b) );
        System.out.println("a != b = " + (a != b) );
        System.out.println("a > b = " + (a > b) );
        System.out.println("a < b = " + (a < b) );
        System.out.println("b >= a = " + (b >= a) );
        System.out.println("b <= a = " + (b <= a) );
    

运行结果：

a == b = false
a != b = true
a > b = false
a < b = true
b >= a = true
b <= a = false

1.3 位运算符

Java定义了位运算符作用于整形，字符型，字节型等类型中。

运算符	描述
＆	如果相对应位都是1，则结果为1，否则为0
|	如果相对应位都是 0，则结果为 0，否则为 1
^	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。
<<	按位左移运算符。左操作数按位左移右操作数指定的位数。
>>	按位右移运算符。左操作数按位右移右操作数指定的位数。
>>>	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。

按照一下的案例进行位运算符的练习：

public class Test 
  public static void main(String[] args) 
     int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */ 
     int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */
     int c = 0;
     c = a & b;       /* 12 = 0000 1100 */
     System.out.println("a & b = " + c );
 
     c = a | b;       /* 61 = 0011 1101 */
     System.out.println("a | b = " + c );
 
     c = a ^ b;       /* 49 = 0011 0001 */
     System.out.println("a ^ b = " + c );
 
     c = ~a;          /*-61 = 1100 0011 */
     System.out.println("~a = " + c );
 
     c = a << 2;     /* 240 = 1111 0000 */
     System.out.println("a << 2 = " + c );
 
     c = a >> 2;     /* 15 = 1111 */
     System.out.println("a >> 2  = " + c );
  
     c = a >>> 2;     /* 15 = 0000 1111 */
     System.out.println("a >>> 2 = " + c );
  
 

运行结果：

a & b = 12
a | b = 61
a ^ b = 49
~a = -61
a << 2 = 240
a >> 2  = 15
a >>> 2 = 15

1.4 逻辑运算符

下面是Java中定义的逻辑运算符：

运算符	描述
&&	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。
||	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。
！	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。

下面进行逻辑运算符的练习：

public class Test 
  public static void main(String[] args) 
     boolean a = true;
     boolean b = false;
     System.out.println("a && b = " + (a&&b));
     System.out.println("a || b = " + (a||b) );
     System.out.println("!(a && b) = " + !(a && b));
  

运行结果：

a && b = false
a || b = true
!(a && b) = true

1.5 赋值运算符

下面是Java语言支持的赋值运算符：

运算符	描述
=	简单的赋值运算符，将右操作数的值赋给左侧操作数
+ =	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
- =	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
* =	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
/ =	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
（％）=	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
<< =	左移位赋值运算符
>> =	右移位赋值运算符
＆=	按位与赋值运算符
^ =	按位异或赋值操作符
| =	按位或赋值操作符

接下来练习赋值运算符：

public class Test 
    public static void main(String[] args) 
        int a = 10;
        int b = 20;
        int c = 0;
        c = a + b;
        System.out.println("c = a + b = " + c );
        c += a ;
        System.out.println("c += a  = " + c );
        c -= a ;
        System.out.println("c -= a = " + c );
        c *= a ;
        System.out.println("c *= a = " + c );
        a = 10;
        c = 15;
        c /= a ;
        System.out.println("c /= a = " + c );
        a = 10;
        c = 15;
        c %= a ;
        System.out.println("c %= a  = " + c );
        c <<= 2 ;
        System.out.println("c <<= 2 = " + c );
        c >>= 2 ;
        System.out.println("c >>= 2 = " + c );
        c >>= 2 ;
        System.out.println("c >>= 2 = " + c );
        c &= a ;
        System.out.println("c &= a  = " + c );
        c ^= a ;
        System.out.println("c ^= a   = " + c );
        c |= a ;
        System.out.println("c |= a   = " + c );
    

运算符：

c = a + b = 30
c += a  = 40
c -= a = 30
c *= a = 300
c /= a = 1
c %= a  = 5
c <<= 2 = 20
c >>= 2 = 5
c >>= 2 = 1
c &= a  = 0
c ^= a   = 10
c |= a   = 10

1.6 其他运算符

条件运算符( ? : )

条件运算符又被叫做三目运算符，运算时需要三个操作数。

int num = a >  b ? a : b ;

三目运算符还可以结合赋值运算符一起使用，例如上面的例子中，判断变量 a 和变量 b 的大小，如果是 a>b 的话，则表达式的结果为 a ，否则为 b ，所以，三目运算符在运算时要判断布尔表达式的值。

2. 表达式

表达式是指由常量、变量、操作数等与运算符所组合而成的语句，例如 a + b，表达式最终运行结果即为表达式的值，值的类型就是表达式的类型。

运算符的优先级，决定了表达式的运算顺序。

3. Java运算符优先级

如果一个表达式中出现了多个运算符，我们先计算哪一部分呢？事实上，不同的计算顺序，计算结果的差异是非常大的，所以这时就出现你了运算符的优先级问题。

下面把运算符的优先级全部整理到一个表格里面，表格越上面，优先级越高，优先级越高，运算时越在前面计算。

类别	运算符	关联性
后缀	() [] . (点操作符)	左到右
一元	expr++ expr–	从左到右
一元	++expr --expr + - ～ ！	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

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