【JavaSE专栏8】运算符、表达式和语句

分手后的思念是犯贱 2023-09-24 16:24 13阅读 0赞

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#### 目录 ####

*   *  一、运算符是什么
     *  二、表达式和语句是什么？
     *  三、算术运算符
     *  四、关系运算符
     *  五、逻辑运算符
     *  六、位运算符
     *  七、其他运算符
     *   *  7.1 条件运算符
         *  7.2 instanceof 运算符
         *  7.3 字符串连接运算符
     *  八、运算符优先级
     *  九、课时总结

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### 一、运算符是什么 ###

运算符是提供计算功能的，如何编程语言都有自己的运算符，Java 语言也不例外，例如 `+`、`-`、`*`、`/` 等。

> 大部分的运算符及其计算模式，同学们在小学、中学都已经学过，比如加减乘除的就没有必要再提。

同学们需要注意以下两点：

1.  我们学过的运算符和 Java 语言的对应运算符，可能有变化。比如 `/` 为除法运算符，`%` 为取余运算符。
2.  对于各种数学 / 物理公式，需要转换为 Java 编译器能够识别的形式。例如开根号的运算，需要写成 `Math.sqrt(x)`。
3.  等号 `=` 在 Java 中是赋值运算符，不再是相等的意思，赋值运算符的功能是将右边表达式的求值结果保存到左边的变量，比如 `x = 5`。

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### 二、表达式和语句是什么？ ###

**运算符加上运算数形成的字符串就是表达式**。

**能够完成一条具体指令或操作的语法单位就是语句**，语句一般以一个表达式加上分号 `;` 形成。

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### 三、算术运算符 ###

**算术运算符是能对各种整数、浮点数进行计算的运算符**，如下表所示。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>含义</th> 
   <th>样例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>+</td> 
   <td>加</td> 
   <td>z = x + y</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-</td> 
   <td>减</td> 
   <td>z = x - y</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>*</td> 
   <td>乘</td> 
   <td>z = x * y</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>/</td> 
   <td>除</td> 
   <td>z = x / y</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%</td> 
   <td>取模</td> 
   <td>z = x % y</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>++</td> 
   <td>递增</td> 
   <td>x ++</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>–</td> 
   <td>递减</td> 
   <td>x –</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+=</td> 
   <td>相加并赋值</td> 
   <td>z += x</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-=</td> 
   <td>相减并赋值</td> 
   <td>z -= x</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>*=</td> 
   <td>相乘并赋值</td> 
   <td>z *= x</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>/=</td> 
   <td>相除法并赋值</td> 
   <td>z /= x</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%=</td> 
   <td>取模并赋值</td> 
   <td>z %= x</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-</td> 
   <td>取负数</td> 
   <td>z = -x</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

同学们在学习算术运算符时，需要注意以下 5 点：

1.  `-` 运算符既可以是单目运算符，也可以是双目运算符。
2.  当 `/` 运算符的两个运算数都是整数时，会自动变为整数取余，比如 `9 / 2 = 4`，而不是 `4.5`。
3.  `%` 时取余运算符，不是百分比，如 `9 % 5 = 4`。
4.  `++` 和 `--` 是自加运算符和自减运算符，即单目运算符。如果放在变量前面是先递增再参与运算，如果放在变量后面则先参与运算再自增。
5.  `+=` 是复合赋值运算符，可以同等转换为另外的运算符，可以理解为简写。

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### 四、关系运算符 ###

**关系运算符是用来比较两个运算数的大小、判断是否相等**，如下表所示。

同学们在学习关系运算符时，需要注意以下 2 点：

1.  以上关系运算符和日常生活中用到的有不同之处，比如 `==`，判断相等用 `==` 而不是 `=`。
2.  关系表达式的计算结果是逻辑值，也就是 `true` 或 `false`。

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### 五、逻辑运算符 ###

**逻辑运算符是用来做命题运算**，Java 中的逻辑运算符如下表所示。

同学们在学习逻辑运算符时，需要注意以下 5 点：

1.  `&` 为逻辑与运算符，是 **并且** 的意思，如果两个条件都成立则成立，否则不成立。
2.  `|` 为逻辑或运算符，是 **或者** 的意思，如果两个条件有一个成立则成立，如果都不成立则结果为不成立。
3.  `^` 为逻辑异或运算符，参与运算的两个命题必须相异，如果两个条件相互不一样则成立，否则不成立。
4.  `!` 为逻辑非运算符，是单目运算符，可以将 `true` 改为 `false`，或者将 `false` 改为 `true`。
5.  `&&` 和 `||` 是短路与、短路或运算符，通常用于复杂表达式的求值。同学们需要注意，如果前者命题已经将结果确定，则不进行后者命题的判断。比如 `3 > 6 && 99 > 77` 表达式，已知前者子表达式不满足，就不再对 `99 > 77` 进行判断，这也是考试经常考察的知识点。

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### 六、位运算符 ###

**位运算符是将常量或变量，以二进制的方式，按位进行逻辑运算或移位计算**，通常将 `0` 看为 `false`，将 `1` 看为 `true`，如下表所示。

同学们在学习位运算符时，需要注意以下 4 点：

1.  `~` 运算符是按位进行取反，比如 `12` 转为二进制为 `1100`，逐位取反后为 `0011`，即 `~ 12` 等于 `3`。
2.  `&` 按位进行与运算，如下所示。

10101
    &01110
    ------
     00100

1.  `|` 按位进行或运算，如下所示。

10101
    |01110
    ------
     11111

1.  `^` 按位进行异或运算，如下所示。

10101
    ^01110
    ------
     11011

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### 七、其他运算符 ###

除了上述运算符之外，还有三类其他运算符，分别为**条件运算符、instanceof 运算符 和 字符串连接运算符**。

#### 7.1 条件运算符 ####

条件运算符的格式如下：

**条件表达式 ？ 表达式 1 ： 表达式 2**

如果条件表达式的值为 `true`，则取表达式 1 的值，否则取表达式 2 的值。

比如判断学生成绩等级，设学生成绩为 X。

X >= 60 ? “合格” ： “不合格”

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#### 7.2 instanceof 运算符 ####

instanceof 运算符用于**测试某一实例对象是否属于指定类型**，返回布尔值。

实例对象 instanceof 类名 / 接口名

> 提示：关于类和接口的知识将在后续课时中阐述，你只需要了解有 instanceof 这个运算符即可。

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#### 7.3 字符串连接运算符 ####

使用**字符串连接运算符可以将多个连接符连接起来**。

如果一个字符串和非字符串进行 `+` 运算，Java 会自动将其他类型转换为字符串，如下所示。

public class Main {
        
    
        private static final int MAX_SIZE = 10;
        public static void main(String[] args) {
        
    
            System.out.println("aa" + "bb");
            System.out.println("1" + 9);
            System.out.println(9 + "1");
            System.out.println(9 + 1 + "1");
            System.out.println(9 + "1" + 1);
        }
    }

输出结果如下：

aabb
    19
    91
    101
    911

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### 八、运算符优先级 ###

在含有多个运算符的表达式中，这些运算符按照一定的优先级进行运算。

在 Java 中，**单目运算符优先级高于多目运算符；算数运算符优先级高于关系运算符；关系运算符优先级高于逻辑运算符；逻辑运算符优先级高于赋值运算符**。

总体优先级如下所示，优先级值越小越优先，**同等级则按照从左往右的顺序执行**。

*  优先级 1：圆括号、下标运算符、点运算符
 *  优先级 2：逻辑非运算符、按位取反、自增、自减、负号、类型转换
 *  优先级 3：乘法、触发、取余
 *  优先级 4：加法、减法
 *  优先级 5：左移、右移运算符
 *  优先级 6：关系运算符
 *  优先级 7：等于、不等于
 *  优先级 8：逻辑与或、逻辑异或、逻辑或、按位与、按位异或、按位或
 *  优先级 9：短路与、短路或
 *  优先级 10：条件运算符
 *  优先级 11：对象实例判断
 *  优先级 12： 赋值运算符、符合赋值运算符

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### 九、课时总结 ###

在本课时中，首先接触了 Java 运算符、表达式和语句的基本概念，接着依次学习了算数运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、条件运算符等知识，最后总结了多类运算符的优先级顺序。在下节课时将讲解 Java 注释的使用方式。

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[79344384aaaf4b7894f44cd11718c126.gif_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/79344384aaaf4b7894f44cd11718c126.gif#pic_center