- 1.什么是运算符
- 2.什么是表达式
- 3. 算术运算符
- 3.1基本四则运算符
- 3.2增量运算符
- 3.3自增/自减运算符++ --
- 4.关系运算符
- 关于警告
- 5.逻辑运算符
- 5.1逻辑与&&
- 5.2逻辑或 | |
- 5.3逻辑非！
- 5.4短路求值
- 6. 位运算符
- 6.1 按位与 &
- 6.2按位或 |
- 6.3按位取反~
- 6.4按位亦或^
- 7.移位运算
- 7.1左移 <<
- 7.2右移 >>
- 7.3无符号右移 >>>
- 7.4注意
- 8.条件运算符
- 9.运算符的优先级
- 10.Java运算符优先级表格
计算机的最基本的用途之一就是执行数学运算
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。
表达式：运算符和操作数结合
基本四则运算符：加减乘除模(+ - * %)
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
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，可以用提升为小数类型 double d = a * 1.0 / b; System.out.println(d);
除数和被除数类型不一样时要注意结果
System.out.println(5/2); //2 int/int会向下取整 System.out.println((float)5/2); //2.5 //进行类型提升其中有float型，得出的结果也是float System.out.println(5/(float)2); //2.5 //进行类型提升其中有float型，得出的结果也是float System.out.println((float)(5/2)); //2.0 //首先进行5/2此时都是int型先得出2，然后又强制类型转换成float类型，2转float是2.0
做除法和取模时，右操作数不能为0
当右操作数为0时，就会出现算数异常
当左操作数为0时不会出现问题
% 不仅可以对整形取模，也可以对double类型取模，但是没有意义，一般都是对整形取模的
System.out.println(11.5 % 2.0); // 运行结果 1.5
取余需要注意下面几个例子
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
注意
- int / int结果还是int类型，而且会向下取整
- 除数和被除数类型不一样时要注意结果
- 做除法和取模时，右操作数不能为0
- % 不仅可以对整形取模，也可以对double类型取模，但是没有意义，一般都是对整形取模的
- 两侧操作数类型不一致时，向类型大的提升
3.2增量运算符
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 int a = 1; a -= 1; // 相当于 a = a - 1 System.out.println(a); // 输出2 int a = 1; a *= 3; // 相当于 a = a * 3 System.out.println(a); // 输出6 int a = 1; a /= 3; // 相当于 a = a / 3 System.out.println(a); // 输出2 int a = 1; a %= 3; // 相当于 a = a % 2 System.out.println(a); // 输出2
要注意下面这种情况：
增量运算符可以自动的进行类型转换
注意：只有变量才能使用该运算符，常量不能使用。
3.3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：
- 如果单独使用，【前置++】和【后置++】没有任何区别
- 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
- 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
关系运算符主要有六个: == != < > <= >= ，其计算结果是 true 或者 false 不会出现其他结果
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
关于警告
逻辑运算符主要有三个: && || ! ，运算结果都是 boolean类型
语法规则：布尔表达式1 逻辑运算符 布尔表达式2，左右表达式必须是boolean类型的结果
语法规则：布尔表达式1 && 布尔表达式2，左右表达式必须是boolean类型的结果
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
| 布尔表达式1 | 布尔表达式2 | 结果 |
|---|---|---|
| 真 | 真 | 真 |
| 真 | 假 | 假 |
| 假 | 真 | 假 |
| 假 | 假 | 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
这里的与是短路与
短路与：如果布尔表达式1为假，那么这个逻辑与得出的结果肯定为假，后面的布尔表达式2就不运行了
验证：这里19/0正规会报异常，而当布尔表达式1为假时，运行后没有报异常，说明不会执行布尔表达式2，也就说明这里的与是短路与，当布尔表达式1为真，运行后会报异常
语法规则：布尔表达式1 | | 布尔表达式2，左右表达式必须是boolean类型的结果
两个表达式都为假，结果才是假，只要有一个是真，结果就是真
| 布尔表达式1 | 布尔表达式2 | 结果 |
|---|---|---|
| 真 | 真 | 真 |
| 真 | 假 | 真 |
| 假 | 真 | 真 |
| 假 | 假 | 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
这里的或是短路或
短路或：如果布尔表达式1为真，那么这个逻辑或得出的结果肯定为真，后面的布尔表达式2就不运行了
验证：这里19/0正规会报异常，而当布尔表达式1为真时，运行后没有报异常，说明不会执行布尔表达式2，也就说明这里的与是短路或，当布尔表达式1为假，运行后会报异常
语法规则：! 布尔表达式
| 表达式 | 结果 |
|---|---|
| 真 | 假 |
| 假 | 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
5.4短路求值
&& 和 || 遵守短路求值的规则（上方也有提过）
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:
- 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.
- 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.
- & 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
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
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
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);
进行按位运算, 需要先把 10 和 20 转成二进制, 分别为 1010 和 10100
注意: 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.
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("%xn", ~a)
注意:
- 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.
- 0xf 表示 10 进制的 15, 也就是二进制的 1111
- printf 能够格式化输出内容, %x 表示按照十六进制输出
- n 表示换行符
6.4按位亦或^
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 = 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
**注意：**如果两个数相同二进制每一位都相同，则异或的结果为0
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。
7.1左移 <<最左侧位不要了, 最右侧补 0
int a = 0x10;
System.out.printf("%xn", a << 1);
// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
20
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。
7.2右移 >>最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1)，这里应该是算数右移，因为逻辑右移，只能补0不看符号位
int a = 0x10;
System.out.printf("%xn", a >> 1);
// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
//8
int b = 0xffff0000;
System.out.printf("%xn", b >> 1);
// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
//ffff8000
7.3无符号右移 >>>
最右侧位不要了, 最左侧补 0，这里是逻辑右移，因为算数右移，要看符号位，正数补0，负数补1
7.4注意
注意：
- 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.
- 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.
- 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.
- 移动负数位或者移位位数过大都没有意义
- 没有无符号左移，因为右边不是符号位
条件运算符只有一个:
布尔表达式1 ? 布尔表达式2 : 布尔表达式3
当 布尔表达式1 的值为 true 时, 整个表达式的值为 表达式2 的值
当 布尔表达式1 的值为 false 时, 整个表达式的值为 表达式3 的值
也是 Java 中唯一的一个 三目运算符, 是条件判断语句的简化写法
// 求两个整数的最大值 int a = 10; int b = 20; int max = a > b ? a : b;
注意：
-
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
-
表达式不能单独存在，其产生的结果必须要被使用
在一条表达式中，各个运算符可以混合起来进行运算，但是运算符的优先级不同，比如：* 和 / 的优先级要高于 +和- ，有些情况下稍不注意，可能就会造成很大的麻烦。
// 求a和b的平均值 int a = 10; int b = 20; int c = a + (b - a) >> 1; System.out.println(c);
上述表达式中，由于 + 的优先级要高于 >> , 因此a先和b-a的结果做加法，整体为20，最后再进行右移，因此结果为10
这里的思想是先算出a和b的差值然后/2，/2使用的右移。这样效率高，得出的数在和a和b中较小值去相加就是平均数
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.
修改：
// 求a和b的平均值 int a = 10; int b = 20; int c = a + ((b - a) >> 1); System.out.println(c);
| 运算符 | 结合性 |
|---|---|
| [ ] . ( ) | 方法调用) |
| ! ~ ++ – +(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 |
