java中运算符详解
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了java中运算符详解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
前言
运算符用于执行程序代码运算，会针对一个以上操作数项目来进行运算。JAVA中常见的运算符有很多种，大致分为以下几种，常见的几种运算符如下图：
| 算术运算符 | 加、减、乘、除、求余。例++、--、%、/、 |
| 赋值运算符 | 为变量或常量起到赋值作用的。例如=、+=、*= |
| 关系运算符 | 判断数据大小的，结果为一个布尔值。例如>、>=、！=、== |
| 逻辑运算符 | 进行逻辑运算，运算的成员为布尔值，结果也为布尔值。例如&&、||、！。 |
| 条件运算符 | 也称三目运算符，表达式为(a<b)?a:b |
| 位运算符 | 对二进制进行操作的，例如&、|、^、~、 |
一、算术运算符
1.1、常见的算术运算符
| + | 加法运算；例如x+y |
| - | 减法运算；例如x-y |
| * | 乘法运算；例如x*y |
| / | 除法运算；例如x/y 10/3=3; 10/2.0=5.0 |
| % | 取模运算（求余运算）;例如x%y 10%3=1 |
| ++ | 自增运算；例如x++，++x |
| -- | 自减运算；例如x--，--x |
1.2、算术运算中的类型转换
我在我的上一篇博客里面详细讲解了关于JAVA基本数据类型的类型转换了的，可以参考链接：https://blog.csdn.net/qq_37688023/article/details/85106894仔细看一下即可。不过在这里大致说一下其中几个重要的点。
- 运算时，运算结果会向数据类型大的转换；
- 在运算时，byte、short、char类型先自动转换为int类型
@Test
public void a() {
int a=3;
double b=4;
System.out.println(a+b);//输出7.0
float c=3.2f;
/*c=c+3.14; 编译错误,运算之后变为double类型*/
byte a1=3;
byte b1=4;
/*byte c1=a+b;
* 编译错误,此处由于byte类型参与运算时，先直接转换为int类型，
* 所以最后的结果也是int类型，但是得出的结果不能叫做int类型的直接量，所以编译错误
* */
int d1=a1+b1;
}1.3、关于i++与++i的区别
- i++是++在后，所以先用了再加
- ++i是++在前，所以先加了再用
注意点：a+++b与a+ ++b的区别 a+++b的含义是(a++)+b;而a+ ++b的含义为a+(++b)
@Test
public void b() {
int a=1;
int b=1;
System.out.println(a++);//输出1
System.out.println(++b);//输出2
int a1=10;
int b1=10;
int sum=a1+++b1;
System.out.println(a1);//输出11
System.out.println(b1);//输出10
System.out.println(sum);//输出20
int a2=10;
int b2=10;
int sum1=a2+ ++b2;
System.out.println(a2);//输出10
System.out.println(b2);//输出11
System.out.println(sum1);//输出21
}二、赋值运算符
2.1、常见的赋值运算符
| 运算符 | 含义 | 举例 |
|---|---|---|
| = | 等于 | c=a+b就是将a+b的值赋给c |
| += | 加等于 | a+=1等价于a=a+1 |
| -= | 减等于 | a-=1等价于a=a-1 |
| *= | 乘等于 | a*=b等价于a=a*b |
| /= | 除等于 | a/=b等价于a=a/b |
| %= | 求余等于 | a%=b等价于a=a%b |
2.2、关于a+=1与a=a+1的区别
虽然在上面说的a+=1是等价于a=a+1，但是他们两还是有区别的。
@Test
public void c() {
byte a=1;
/*a=a+1;
* 这里会报编译错误，由于a+1出现类型转换，变为int类型，所以再赋值给byte类型所以编译错误
* */
a+=1;
/*这里是不会出现编译错误的，这就是它的特殊之处
* */
System.out.println(a);//输出2
byte b=127;
b+=1;
System.out.println(b);
//输出-128，所以其实就是b=(byte)(b+1);b+1为128，超出byte类型的范围，数据溢出为-128
}原因：+=运算符，是java语言规定的一元运算符（这里我将它归为赋值运算符有些不妥），Java有自动转换机制，java编译器会对其进行特殊处理，默认的向右转换类型，不需要人工转换。
2.3、各种赋值运算符的例子
@Test
public void d() {
int a=10;
double b=10;
System.out.println(a+=b);
//输出20 a=(int)(a+b)=(int)(10+10)=20
System.out.println(b+=a);
//输出30.0 b=a+b;double类型大，所以不需要自动转换 b=20+10=30.0
int a1=10;
int b1=10;
System.out.println(a1*=b1);//输出100
System.out.println(a1/=b1);//输出10
System.out.println(a1%=b1);//输出0
System.out.println(a1-=b1);//-10
}三、关系运算符
3.1 常见关系运算符
关系运算符有时候也称为比较运算符，运算的结果一定为布尔值
| 符号 | 含义 | 举例 |
| > | 判断是否大于 | boolean a=3>2; a=true |
| < | 判断是否小于 | boolean a=3<2; a=false |
| >= | 判断是否大于等于 | boolean a=3<=3; a=true |
| <= | 判断是否小于等于 | boolean a=3>=4; a=fasle |
| == | 判断是否等于 | boolean a=3==4; a=false |
| ！= | 判断是否不等于 | boolean a=3!=4; a=true |
注意点：
- < 、>、>=、<=只能比较数值类型，所以不能比较布尔类型和大多数应用类型，但是有些基本数据类型包装类型可以。
- ==、！= 既能比较基本数据类型，也能比较引用数据类型。但是在比较引用数据类型的时候比较的就是地址了。
@Test
public void e() {
int a1=10;
int b1=10;
boolean a2=false;
boolean b2=false;
Integer a3=10;
Integer b3=10;
A a4=new A();
A b4=new A();
System.out.println(a1>b1);
/*System.out.println(a2>b2); 非数值类型不能比较大小*/
System.out.println(a3>b3);
/*System.out.println(a4>b4);不能比较大小*/
System.out.println(a1==b1);
System.out.println(a2==b2);//true
System.out.println(a3==b3);
//相等，由于基本数据类型包装类Integer的自动装箱的特性，直接从静态数组中取的，所以不是new的
System.out.println(a4==b4);
//false，由于是new出来的不等
}3.2、==与equals的区别
首先我们要知道，equals方法是Object类中的一个方法，而Object类是所有类的父类。首先我们先看一下Object类中equals方法的源代码：
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}可以看出Object类中该方法的逻辑就是==，所以Object类中给出的equals方法就是判断是否==；
那我们再看一下String类的equals方法，如下图：
public boolean equals(Object anObject) {
if (this == anObject) {
return true;
}
if (anObject instanceof String) {
String anotherString = (String)anObject;
int n = value.length;
if (n == anotherString.value.length) {
char v1[] = value;
char v2[] = anotherString.value;
int i = 0;
while (n-- != 0) {
if (v1[i] != v2[i])
return false;
i++;
}
return true;
}
}
return false;
}可以看出，String类中的equals不再是简简单单的直接判断==；它的equals方法是先判断它们是否==，如果不等再判断两个引用是否为同类或父子类关系，是的话再判断是否值一样，一样则返回true，否则返回fasle。所以使用equals方法时要看该引用对应的类的equals方法的实现逻辑，一般情况下是String的话就是先比较地址，地址相等就为true，不为再比较内容，内容一样也是为true。
所以==与equals的区别可以总结为以下几点：
- ==是既能比较基本数据类型，比较基本数据类型的时候比较的是值是否相等。又能比较引用数据类型，比较引用数据类型比较的是引用对应的地址是否相等。
- 而equals是一个方法，所以只能用来比较引用数据类型，要根据类中该方法实现的逻辑是什么来看比较的是什么。一般情况下就是String类型和自定义的类。对应String类型是判断内容是否一致。
@Test
public void f() {
String a=new String("abc");//new出来的对象放在了堆中
String b=new String("abc");//不管内容中有无，都是直接new出一个新的对象
String c="abc";//放在常量池中
String d="abc";//现在常量池中找师傅有abc，有的话就将d指向该对象
System.out.println(a.equals(b));//true 只判断内容是否相等
System.out.println(a==b);//false 判断地址是的相等
System.out.println(a.equals(c));//true
System.out.println(a==c);//false 地址不同
System.out.println(a==d);//true 地址一样，由于都指向一个常量池中的同一个对象
}四、逻辑运算符
4.1、常用逻辑运算符
首先逻辑运算符运算的对象必须还是布尔值，即符号两边必须是布尔类型。
| 运算符 | 名称 | 举例 |
| && | 与 | a&&b,a和b都为true，结果才为true，否则为false |
| || | 或 | a||b，a和b都为false，结果才为false，否则为true |
| ! | 非 | !a，a为false，则结果为true。即结果相反 |
| 变量a | 变量b | a&&b | a||b | !a |
| true | true | true | true | false |
| true | false | false | true | false |
| false | false | false | false | true |
| false | true | false | true | true |
4.2、关于逻辑运算符中"短路"的问题
- 对于&&而言，当第一个操作数为false时，将不会判断第二个操作数。
- 对于 || 而言，当第一个操作数为true是，将不会判断第二个操作数。
@Test
public void g() {
int a=10;
int b=10;
boolean c=a>10 && b++>10;
System.out.println(c);
System.out.println(b);//输出10，由于a>10已经为False之后，后面的b++也就不会执行
boolean d=a<11 || b++>10;
System.out.println(d);
System.out.println(b);//也是输出10，前面的a<11已经为true，所以后面的b++也不执行
}五、条件运算符
即为三目运算符，形式为：布尔表达式 ？ 表达式1 ：表达式2
运算过程：如果布尔表达式的值为 true ，则返回 表达式1 的值，否则返回 表达式2 的值
用处：和if else的分支结构作用有点类似。但是写法比 if else简洁。
@Test
public void h() {
int[] a= {-1,2,0};
for(int i=0;i<a.length;i++) {
a[i]=a[i]>=0?a[i]:0;//将数组中小于0的数字变为0
}
for(int b:a) {
System.out.println(b);//利用增强for循环输出数组中的值
}
}六、位运算符
6.1、常用位运算符
| 符号 | 含义 |
| & | 按位与 |
| | | 按位或 |
| ~ | 非(取反运算符) |
| ^ | 异或 |
| << | 左移运算符 |
| >> | 右移运算符 |
| >>> | 无符号右移运算符 |
6.2、按位与 & 详解
按位与 ‘&‘ 与逻辑与 ‘&&‘ 不同，逻辑与 ‘&&‘ 只能操作布尔类型的值，而按位与 ‘&‘不仅能操作布尔类型的值，还能操作整数型基本类型。且按位与 ‘&‘ 不像逻辑与 ‘&&‘一样有短路效应。
- 操作布尔类型的值时，与逻辑与 ‘&&‘ 类似，也是见false则false，就是没有短路效应。
- 操作整数基本数据类型是，即将整数化为二进制，然后相同位上计算，相同位都是1则结果为1，否则为0
例如：3&4
3的二进制为 0000 0000 0000 0011
4的二进制为 0000 0000 0000 0100
则结果为 0000 0000 0000 0000 对应的二级制为0，所以3&4=0;
（1）按位与的常见作用：清0，取一个数中的指定位数（例如取int类型值的低八位）
例如int类型变量a对应的二进制为 0010 0001 0000 1010 ，现在求它的低八位，也就是1010，就可以使用a&15
15对应的二进制为 0000 0000 0000 1111 所以 ，a&15的结果就为 0000 0000 0000 1010
（2）判断一个数的奇偶性：n&1 == 1?”奇数”:”偶数”
（3）面试题：优化n%8
解答：n&7
原因：对8取模（求余）运算的定义就是整除8后的余数，而对于8来说，这个余数恰好就是这个数的二进制表示的低3位； 因此对8取模等价于获取数据的低3位，这由恰好等价于 &7 的结果。
6.3、按位或 | 详解
按位或 ‘|‘ 与逻辑或 ‘||‘ 不同，逻辑与 ‘ || ‘ 只能操作布尔类型的值，而按位与 ‘ | ‘不仅能操作布尔类型的值，还能操作整数型基本类型。且按位或 ‘|‘ 不像逻辑或 ‘ || ‘一样有短路效应。
- 操作布尔类型的值时，与逻辑或 ‘ || ‘ 类似，也是见true则true，就是没有短路效应。
- 操作整数基本数据类型是，即将整数化为二进制，然后相同位上计算，只要有一个1就为1，否则结果为0
例如 3 | 4
3的二进制为 0000 0000 0000 0011
4的二进制为 0000 0000 0000 0100
则结果为 0000 0000 0000 0111 对应的二级制为7，所以3&4=7;
按位或的作用：将一个数的某些位置变为1
6.4、按位非 ~详解
也称为取反运算符，是一个一元运算符，所以只能对一个操作数进行操作。按位非就是将各位数字取反，0变为1,1变为0；
例如 4的二进制为 0000 0000 0000 0100
所以~4的二进制为 1111 1111 1111 1011 转换为是十进制为-5
常见作用：一个数的相反数=该数取反+1 例如4的相反数-4=~4+1=-5+1=-4
6.5、异或 ^ 详解
将数转换为二进制之后运算，然后不相同的结果就为1； 0^0=0 1^0=1 0^1=1 1^1=0
例子：4的二进制为 0000 0000 0000 0100
5的二进制为 0000 0000 0000 0110
4^5的二级制为 0000 0000 0000 0010 转换为十进制为2
异或^的作用实例：不适用临时变量交换两个数
我们经常写变量交换时，是以如下，用了一个临时变量来交换的；
@Test
public void a() {
int a=3;
int b=4;
int c;//定义的临时变量
c=a;
a=b;
b=c;
System.out.println(a);//输出4
System.out.println(b);//输出3
}但是利用异或运算符不用使用临时变量
@Test
public void b() {
int a=3;
int b=4;
a=a^b;
b=b^a;//b=b^(a^b) ->b=a
a=a^b;//a=(a^b)^(b^a) ->a=b
System.out.println(a);//输出4
System.out.println(b);//输出3
}6.6、左移、右移、无符号右移动
- 左移运算符 << ：符号位不变，低位补0；
- 右移运算符 >> ：是低位溢出，符号位不变，并用符号位补溢出高位
- 无符号右移运算符>>>:低位溢出，高位补0，注意，无符号右移（>>>）中的符号位（最高位）也跟着变，无符号的意思是将符号位当作数字位看待。
@Test
public void c() {
int a=4;
System.out.println(a<<2);
/* 0000 0000 0000 0100 a的二进制
* 000000 0000 0001 0000 低位补两个0
* 0000 0000 0001 0000 高位溢出，所以a<<2=8
* */
System.out.println(a>>2);
/* 0000 0000 0000 0100
* 0000 0000 0000 000100 符号位补高位
* 0000 0000 0000 0001 低位溢出 所以 a>>2=1
* */
int b=-1;
System.out.println(b>>>1);
/* 1111 1111 1111 1111
* 0111 1111 1111 11111 右移一位，高位补0，
* 0111 1111 1111 1111 低位溢出 结果为 2147483647
* */
}七、各种运算符的优先级
下图为java中各种运算符的优先级，可以记一下，但有时候不太清楚的时候就直接用括号（）吧！
| 运算符 | 结合性 |
| [ ] . ( ) (方法调用) | 从左向右 |
| ! ~ ++ -- +(一元运算) -(一元运算) | 从右向左 |
| * / % | 从左向右 |
| + - | 从左向右 |
| << >> >>> | 从左向右 |
| < <= > >= instanceof | 从左向右 |
| == != | 从左向右 |
| & | 从左向右 |
| ^ | 从左向右 |
| | | 从左向右 |
| && | 从左向右 |
| || | 从左向右 |
| ?: | 从右向左 |
|
= |
从右向左 |
以上是关于java中运算符详解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章