【javaSE】运算符

亦凉 2023-10-13 22:56 113阅读 0赞

**目录**

什么是运算符

算术运算符

基本四则运算符：加减乘除模(+ - \* / %)

注意事项

增量运算符 += -= \*= %=

注意事项

自增/自减运算符 ++ --

注意事项

关系运算符

注意事项

逻辑运算符

逻辑与 &&

逻辑或 ||

逻辑非 !

短路求值

注意事项

位运算符

按位与 &

位或 |

注意事项

按位取反 ~

注意事项

按位异或 ^

移位运算

左移 <<

右移 >>

无符号右移 >>>

注意事项

条件运算符

注意事项

运算符的优先级

总结

--------------------

## 什么是运算符 ##

计算机的最基本的用途之一就是执行数学运算，比如：

int a = 10;
    int b = 20;
    a + b;
    a < b;

上述 + 和 < 等就是运算符，即：对操作数进行操作时的符号，不同运算符操作的含义不同。

作为一门计算机语言，Java也提供了一套丰富的运算符来操纵变量。Java中运算符可分为以下：算术运算符(+ - \*/)、关系运算符(< > ==)、逻辑运算符、位运算符、移位运算符以及条件运算符等。

## 算术运算符 ##

### 基本四则运算符：加减乘除模(+ - \* / %) ###

使用如下

int a = 20;
    int b = 10;
    System.out.println(a + b); // 30
    System.out.println(a - b); // 10
    System.out.println(a * b); // 200
    System.out.println(a / b); // 2
    System.out.println(a % b); // 0 --->模运算相当于数学中除法的余数

#### 注意事项 ####

> 1、都是二元运算符，使用时必须要有左右两个操作数
> 
> 2、int / int 结果还是int类型，而且会向下取整
> 
>     int a = 3;
>     int b = 2;
>     // 在数学中应该是1.5 但是在Java中输出结果为1 会向下取整，即小数点之后全部舍弃掉了
>     System.out.println(a / b);
>     // 如果要得到数学中的结果，可以使用如下方式
>     double d = a*1.0 / b;
>     System.out.println(d);
> 
> 如果是整型需要保留小数，可以利用整型提升,比如
> 
>     a = 1/2.0;//隐形提升
> 
> 3、做除法和取模时，右操作数不能为0
> 
>     int a = 1;
>     int b = 0;
>     System.out.println(a / b)
>     
>     // 运行结果
>     Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
>     at Test.main(Test.java:5)
> 
> 4、% 不仅可以对整型取模，也可以对double类型取模，但是没有意义，一般都是对整型取模的
> 
>     System.out.println(11.5 % 2.0);
>     
>     // 运行结果
>     1.5
> 
> 5、两侧操作数类型不一致时，向类型大的提升  
> 
> 
>     System.out.println(1+0.2); // +的左侧是int，右侧是double，在加之前int被提升为double
>     // 故：输出1.2
> 
> 这也是刚刚所说在除时可利用整型提升得到小数

### 增量运算符 += -= \*= %= ###

该种类型运算符操作完成后，会将操纵的结果赋值给左操作数。

int a = 1;
    a += 2; // 相当于 a = a + 2
    System.out.println(a); // 输出3
    a -= 1; // 相当于 a = a - 1
    System.out.println(a); // 输出2
    a *= 3; // 相当于 a = a * 3
    System.out.println(a); // 输出6
    a /= 3; // 相当于 a = a / 3
    System.out.println(a); // 输出2
    a %= 3; // 相当于 a = a % 2
    System.out.println(a); // 输出2

这里的**增量运算符还有一个强转**的作用，例如

short a = 2;
    a += 2;

那么这句代码就相当于

a = a + 2;

但是我们发现，报错了

![647f0b53f5254674b0f9fa103237ec59.png][]

这里我们得明白a为short类型的，而2是整型， 当a+2时，就会提升为整型，而变量依旧是short，无法存放int型的。而当我们用增量运算符时，他会自动帮我们把a+2得结果转换为short型；

![25b134a9cd984d8eb017251d97440786.png][]

#### 注意事项 ####

只有变量才能使用该运算符，常量不能使用

### 自增/自减运算符 ++ -- ###

\++是给变量的值+1，--是给变量的值-1

int a = 1;
    a++; // 后置++ 表示给a的值加1，此时a的值为2
    System.out.println(a++); // 注意：后置++是先使用变量原来值，表示式结束时给变量+1，因此输出2
    System.out.println(a); // 输出3
    
    ++a; // 前置++ 表示给a的值加1
    System.out.println(++a); // 注意：前置++是先给变量+1，然后使用变量中的值，因此输出5
    System.out.println(a); // 输出5
    
    // --操作符给操作-1，与++含义类似

#### 注意事项 ####

> 1、如果单独使用，【前置++】和【后置++】没有任何区别  
> 2、如果混合使用，【前置++】先+1，然后使用变量+1之后的值，【后置++】先使用变量原来的值，表达式结束时给变量+1  
> 3、只有变量才能使用自增/自减运算符，常量不能使用，因为常量不允许被修改

### 关系运算符 ###

关系运算符主要有六个: == != < > <= >= ，其计算结果是 true 或者 false

int a = 10;
    int b = 20;
    // 注意：在Java中 = 表示赋值，要与数学中的含义区分
    // 在Java中 == 表示相等
    System.out.println(a == b); // false
    System.out.println(a != b); // true
    System.out.println(a < b); // true
    System.out.println(a > b); // false
    System.out.println(a <= b); // true
    System.out.println(a >= b); // false

##### 注意事项 #####

当需要多次判断时，不能连着写，比如：3 < a < 5，Java程序与数学中是有区别的

### 逻辑运算符 ###

逻辑运算符主要有三个: && || ! ，运算结果都是 boolean类型

#### 逻辑与 && ####

语法规则：表达式1 && 表达式2，左右表达式必须是boolean类型的结果。相当于现实生活中的且，比如：如果是学生，并且 带有学生证 才可以享受半票。两个表达式都为真，结果才是真，只要有一个是假，结果就是假。

int a = 1;
    int b = 2;
    System.out.println(a == 1 && b == 2); // 左为真 且 右为真 则结果为真
    System.out.println(a == 1 && b > 100); // 左为真 但 右为假 则结果为假
    System.out.println(a > 100 && b == 2); // 左为假 但 右为真 则结果为假
    System.out.println(a > 100 && b > 100); // 左为假 且 右为假 则结果为假

**注意：当表达式1为假时，表达式2不进行计算**

#### 逻辑或 || ####

语法规则：表达式1 || 表达式2，左右表达式必须是boolean类型的结果。  
相当于现实生活中的或，比如：买房子交钱时，全款 或者 按揭都可以，如果全款或者按揭，房子都是你的，否则站一边去

int a = 1;
    int b = 2;
    System.out.println(a == 1 || b == 2); // 左为真 且 右为真 则结果为真
    System.out.println(a == 1 || b > 100); // 左为真 但 右为假 则结果也为真
    System.out.println(a > 100 || b == 2); // 左为假 但 右为真 则结果也为真
    System.out.println(a > 100 || b > 100); // 左为假 且 右为假 则结果为假

**注意：左右表达式至少有一个位真，则结果为真，且当表达式1为真时，表达式2不进行计算**

#### 逻辑非 ! ####

语法规则：! 表达式真变假，假变真。

int a = 1;
    System.out.println(!(a == 1)); // a == 1 为true，取个非就是false
    System.out.println(!(a != 1)); // a != 1 为false，取个非就是true

#### 短路求值 ####

&& 和 || 遵守短路求值的规则

System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0); // 打印 false
    System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0); // 打印 true

我们都知道, 计算 10 / 0 会导致程序抛出异常. 但是上面的代码却能正常运行, 说明 10 / 0 并没有真正被求值

##### 注意事项 #####

> 1、对于 && , 如果左侧表达式值为 false, 则表达式结果一定是 false, 无需计算右侧表达式.  
> 2、对于 ||, 如果左侧表达式值为 true, 则表达式结果一定是 true, 无需计算右侧表达式.  
> 3、& 和 | 如果表达式结果为 boolean 时, 也表示逻辑运算. 但与 && || 相比, 它们不支持短路求值
> 
>     System.out.println(10 > 20 & 10 / 0 == 0); // 程序抛出异常
>     System.out.println(10 < 20 | 10 / 0 == 0); // 程序抛出异常

## 位运算符 ##

Java 中数据存储的最小单位是字节，而数据操作的最小单位是比特位. 字节是最小的存储单位，每个字节是由8个二进制比特位组成的，多个字节组合在一起可以表示各种不同的数据。  
**位运算符主要有四个**: & | ~ ^ ，除 ~ 是一元运算符外，其余都是二元运算符。  
位操作表示 按二进制位运算. 计算机中都是使用二进制来表示数据的(01构成的序列), 按位运算是在按照二进制位的每一位依次进行计算.

### 按位与 & ###

**如果两个二进制位都是 1, 则结果为 1, 否则结果为 0.**

int a = 10;
    int b = 20;
    System.out.println(a & b);

进行按位运算, 需要先把 10 和 20 转成二进制, 分别为 1010 和 10100  
![b209f77d5bc24578b03849852ca8c998.png][]

### 位或 | ###

**如果两个二进制位都是 0, 则结果为 0, 否则结果为 1**

int a = 10;
    int b = 20;
    System.out.println(a | b);

运算方式和按位于类似  
![64db795856484964ac9eb3aadbd109e2.png][]

### 注意事项 ###

**当 & 和 | 的操作数为整数(int, short, long, byte) 的时候, 表示按位运算, 当操作数为 boolean 的时候, 表示逻辑运算**

### 按位取反 ~ ###

**如果该位为 0 则转为 1, 如果该位为 1 则转为 0**

int a = 0xf;
    System.out.printf("%x\n", ~a)

运行结果如下

![cff829bea3744487b2ab032c558ea28a.png][]

#### **注意事项** ####

> 1、0x 前缀的数字为 十六进制 数字. 十六进制可以看成是二进制的简化表示方式. 一个十六进制数字对应 4个二进制位.  
> 2、0xf 表示 10 进制的 15, 也就是二进制的 1111  
> 3、printf 能够格式化输出内容, %x 表示按照十六进制输出.  
> 4、\\n 表示换行符

### 按位异或 ^ ###

**如果两个数字的二进制位相同, 则结果为 0, 相异则结果为 1.**

int a = 0x1;
    int b = 0x2;
    System.out.printf("%x\n", a ^ b);

![11aaf53e374e497d861261a0ff2ab3d2.png][]

运行结果如下

![b94f0b0c27b3436cae41afd8789f9c72.png][]  
  
**注意：如果两个数相同，则异或的结果为0**

## 移位运算 ##

移位运算符有三个: << >> >>> ，都是二元运算符，且都是按照二进制比特位来运算的

### 左移 << ###

最左侧位不要了, 最右侧补 0

int a = 0x10;
    System.out.printf("%x\n", a << 1);
    // 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
    20

![c9aff21c0c514612b233c1d03da61400.png][]

**注意：**向左移位时，丢弃的是符号位，因此正数左移可能会编程负数

### 右移 >> ###

**最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1)**

int a = 0x10;
    System.out.printf("%x\n", a >> 1);
    // 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
    8 
    
    int b = 0xffff0000;
    System.out.printf("%x\n", b >> 1);
    // 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
    ffff8000
    
    int a = 0xffffffff;
    System.out.printf("%x\n", a >>> 1);
    // 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
    7fffffff

### 无符号右移 >>> ###

**最右侧位不要了, 最左侧补 0**

int a = 0xffffffff;
    System.out.printf("%x\n", a >>> 1);
    
    // 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
    7fffffff

### 注意事项 ###

> 1. 左移 1 位, 相当于原数字 \* 2. 左移 N 位, 相当于原数字 \* 2 的N次方.  
> 2. 右移 1 位, 相当于原数字 / 2. 右移 N 位, 相当于原数字 / 2 的N次方.  
> 3. 由于计算机计算移位效率高于计算乘除, 当某个代码正好乘除 2 的N次方的时候可以用移位运算代替.  
> 4. 移动负数位或者移位位数过大都没有意义

## 条件运算符 ##

条件运算符只有一个:

> 表达式1 ? 表达式2 : 表达式3

**当 表达式1 的值为 true 时, 整个表达式的值为 表达式2 的值;  
当 表达式1 的值为 false 时, 整个表达式的值为 表达式3 的值**  
是 Java 中唯一的一个 三目运算符, 是条件判断语句的简化写法.  
例如

// 求两个整数的最大值
    int a = 10;
    int b = 20;
    int max = a > b ? a : b;

### 注意事项 ###

> 1. 表达式2和表达式3的结果要是同类型的，除非能发生类型隐式类型转换  
> 
> 
> ![600bb33992f04da4981b51bb8fad8956.png][]
> 
> 2. 表达式不能单独存在，其产生的结果必须要被使用  
> ![73ca91a53d25444686bd2ad73009fd9b.png][]

## 运算符的优先级 ##

Java运算符得优先级与C语言相似，感兴趣的可以观看博主在《操作符详解 1》里面的讲解

[操作符详解（1）\_遇事问春风乄的博客-CSDN博客![icon-default.png_t_N6B9][]https://blog.csdn.net/m0\_71731682/article/details/130630210?spm=1001.2014.3001.5501][1_-CSDN_icon-default.png_t_N6B9_https_blog.csdn.net_m0_71731682_article_details_130630210_spm_1001.2014.3001.5501]**注意：运算符之间是有优先级的. 具体的规则我们不必记忆. 在可能存在歧义的代码中加上括号即可**

## 总结 ##

关于《 运算符》就讲解到这儿，本节对只是对运算符进行简单的介绍，大家能够正常使用即可，后序会详细给大家介绍，欢迎各位留言交流以及批评指正，如果文章对您有帮助或者觉得作者写的还不错可以点一下关注，点赞，收藏支持一下。

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