Java基础之 运算符

时间：2022-09-02 10:29:38

前言：Java内功心法之运算符，看完这篇你向Java大神的路上又迈出了一步（有什么问题或者需要资料可以联系我的扣扣：734999078）

计算机的最基本用途之一就是执行数学运算，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。我们可以把运算符分成以下几组：

  • 算术运算符
  • 关系运算符
  • 位运算符
  • 逻辑运算符
  • 赋值运算符
  • 其他运算符

算术运算符

算术运算符用在数学表达式中，它们的作用和在数学中的作用一样。下表列出了所有的算术运算符。

表格中的实例假设整数变量A的值为10，变量B的值为20：

操作符 描述 例子
+ 加法 - 相加运算符两侧的值 A + B 等于 30
- 减法 - 左操作数减去右操作数 A – B 等于 -10
* 乘法 - 相乘操作符两侧的值 A * B等于200
/ 除法 - 左操作数除以右操作数 B / A等于2
％ 取余 - 左操作数除以右操作数的余数 B%A等于0
++ 自增: 操作数的值增加1 B++ 或 ++B 等于 21（区别详见下文）
-- 自减: 操作数的值减少1 B-- 或 --B 等于 19（区别详见下文）

实例

下面的简单示例程序演示了算术运算符。

实例

public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
int c = 25;
int d = 25;
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--) ); // 查看 d++ 与 ++d 的不同
System.out.println("d++ = " + (d++) );
System.out.println("++d = " + (++d) );
} }

以上实例编译运行结果如下：

a + b = 30

a - b = -10

a * b = 200

b / a = 2

b % a = 0

c % a = 5

a++   = 10

a--   = 11

d++   = 25

++d   = 27

自增自减运算符

1、自增（++）自减（--）运算符是一种特殊的算术运算符，在算术运算符中需要两个操作数来进行运算，而自增自减运算符是一个操作数。

实例

public class selfAddMinus{
public static void main(String[] args){
int a = 3;//定义一个变量；
int b = ++a;//自增运算 i
nt c = 3;
int d = --c;//自减运算
System.out.println("进行自增运算后的值等于"+b);
System.out.println("进行自减运算后的值等于"+d);
} }

运行结果为：

进行自增运算后的值等于4

进行自减运算后的值等于2

解析：

  • int b = ++a; 拆分运算过程为: a=a+1=4; b=a=4, 最后结果为b=4,a=4

  • int d = --c; 拆分运算过程为: c=c-1=2; d=c=2, 最后结果为d=2,c=2

2、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。

3、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：

实例

public class selfAddMinus{
       
public static void main(String[] args){
int a = 5;//定义一个变量；
int b = 5;
int x = 2*++a;
int y = 2*b++;
System.out.println("自增运算符前缀运算后a="+a+",x="+x);
System.out.println("自增运算符后缀运算后b="+b+",y="+y);
} }

运行结果为：

自增运算符前缀运算后a=6，x=12

自增运算符后缀运算后b=6，y=10

关系运算符

下表为Java支持的关系运算符

表格中的实例整数变量A的值为10，变量B的值为20：

运算符 描述 例子
== 检查如果两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。 （A == B）为假(非真)。
!= 检查如果两个操作数的值是否相等，如果值不相等则条件为真。 (A != B) 为真。
>  检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是那么条件为真。 （A> B）非真。
<  检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是那么条件为真。 （A <B）为真。
>= 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。 （A> = B）为假。
<= 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。 （A <= B）为真。

实例

下面的简单示例程序演示了关系运算符。

Test.java 文件代码：

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) );
} }

以上实例编译运行结果如下：

a == b = false

a != b = true

a > b = false

a < b = true

b >= a = true

b <= a = false

位运算符

Java定义了位运算符，应用于整数类型(int)，长整型(long)，短整型(short)，字符型(char)，和字节型(byte)等类型。

位运算符作用在所有的位上，并且按位运算。假设a = 60，b = 13;它们的二进制格式表示将如下：

A = 0011 1100

B = 0000 1101

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

A&b = 0000 1100

A | B = 0011 1101

A ^ B = 0011 0001

~A= 1100 0011

下表列出了位运算符的基本运算,假设整数变量A的值为60和变量B的值为13：

操作符 描述 例子
＆ 如果相对应位都是1，则结果为1，否则为0 （A＆B），得到12，即0000 1100
| 如果相对应位都是0，则结果为0，否则为1 （A | B）得到61，即 0011 1101
^ 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。 （〜A）得到-61，即1100 0011
<<  按位左移运算符。左操作数按位左移右操作数指定的位数。 A << 2得到240，即 1111 0000
>>  按位右移运算符。左操作数按位右移右操作数指定的位数。 A >> 2得到15即 1111
>>>  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。 A>>>2得到15即0000 1111

实例

下面的简单示例程序演示了位运算符。

Test.java 文件代码：

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 );
  } } 

以上实例编译运行结果如下：

a & b = 12

a | b = 61

a ^ b = 49

~a = -61

a << 2 = 240

a >> 2  = 15

a >>> 2 = 15

逻辑运算符

下表列出了逻辑运算符的基本运算，假设布尔变量A为真，变量B为假

操作符 描述 例子
&& 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。 （A && B）为假。
| | 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。 （A | | B）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。 ！（A && B）为真。

实例

下面的简单示例程序演示了逻辑运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件，然后编译并运行这个程序：

实例

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));
} }

以上实例编译运行结果如下：

a && b = false

a || b = true

!(a && b) = true

短路逻辑运算符

当使用与逻辑运算符时，在两个操作数都为true时，结果才为true，但是当得到第一个操作为false时，其结果就必定是false，这时候就不会再判断第二个操作了。

实例

public class LuoJi{ public static void main(String[] args){ int a = 5;//定义一个变量； boolean b = (a<4)&&(a++<10); System.out.println("使用短路逻辑运算符的结果为"+b); System.out.println("a的结果为"+a); } }

运行结果为：

使用短路逻辑运算符的结果为false

a的结果为5

解析： 该程序使用到了短路逻辑运算符(&&)，首先判断 a<4 的结果为 false，则 b 的结果必定是 false，所以不再执行第二个操作 a++<10 的判断，所以 a 的值为 5。

赋值运算符

下面是Java语言支持的赋值运算符：

操作符 描述 例子
= 简单的赋值运算符，将右操作数的值赋给左侧操作数 C = A + B将把A + B得到的值赋给C
+ = 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 C + = A等价于C = C + A
- = 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 C - = A等价于C = C -
 A
* = 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 C * = A等价于C = C * A
/ = 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 C / = A等价于C = C / A
（％）= 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 C％= A等价于C = C％A
<< = 左移位赋值运算符 C << = 2等价于C = C << 2
>> = 右移位赋值运算符 C >> = 2等价于C = C >> 2
＆= 按位与赋值运算符 C＆= 2等价于C = C＆2
^ = 按位异或赋值操作符 C ^ = 2等价于C = C ^ 2
| = 按位或赋值操作符 C | = 2等价于C = C | 2

实例

Test.java 文件代码：

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 );
}
}

以上实例编译运行结果如下：

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

条件运算符（?:）

条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有3个操作数，并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量。

variable x = (expression) ? value if true : value if false

实例

Test.java 文件代码：

public class Test {
public static void main(String[] args){
int a , b; a = 10;
// 如果 a 等于 1 成立，则设置 b 为 20，否则为 30 b = (a == 1) ? 20 : 30;
System.out.println( "Value of b is : " + b );
// 如果 a 等于 10 成立，则设置 b 为 20，否则为 30 b = (a == 10) ? 20 : 30;
System.out.println( "Value of b is : " + b );
} }

以上实例编译运行结果如下：

Value of b is : 30

Value of b is : 20

instanceof 运算符

该运算符用于操作对象实例，检查该对象是否是一个特定类型（类类型或接口类型）。

instanceof运算符使用格式如下：

( Object reference variable ) instanceof  (class/interface type)

如果运算符左侧变量所指的对象，是操作符右侧类或接口(class/interface)的一个对象，那么结果为真。

下面是一个例子：

String name = "James";

boolean result = name instanceof String; // 由于 name 是 String 类型，所以返回真

如果被比较的对象兼容于右侧类型,该运算符仍然返回true。

看下面的例子：

class Vehicle {} public class Car extends Vehicle { public static void main(String[] args){ Vehicle a = new Car(); boolean result = a instanceof Car; System.out.println( result); } }

以上实例编译运行结果如下：

true

Java运算符优先级

当多个运算符出现在一个表达式中，谁先谁后呢？这就涉及到运算符的优先级别的问题。在一个多运算符的表达式中，运算符优先级不同会导致最后得出的结果差别甚大。

例如，（1+3）＋（3+2）*2，这个表达式如果按加号最优先计算，答案就是 18，如果按照乘号最优先，答案则是 14。

再如，x = 7 + 3 * 2;这里x得到13，而不是20，因为乘法运算符比加法运算符有较高的优先级，所以先计算3 * 2得到6，然后再加7。

下表中具有最高优先级的运算符在的表的最上面，最低优先级的在表的底部。

类别 操作符 关联性
后缀 () [] . (点操作符) 左到右
一元 + + - ！〜 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

  1. 在判断一个实例引用的类型时，使用的是实际类型，而不是声明的类型。在下面的代码中，

    Vehicle v2 = new Car();    // v2 是 Car 类型

    v2 是 Car 类型，而不是 Vehicle 类型。

    class Vehicle {}

public class Car extends Vehicle {
    
    public static void main(String args[]){
    
        Car c1 = new Car();

        Vehicle v2 = new Car();    // v2 是 Car 类型
    
        Vehicle v3 = new Vehicle();

        //Car 是 Vehicle类型, Vehicle 不是 Car 类型
    
        boolean result1 =  c1 instanceof Vehicle;    // true
    
        boolean result2 =  v2 instanceof Car;        // true
    
        boolean result3 =  v2 instanceof Vehicle;    // true
    
        boolean result4 =  v3 instanceof Car;          // false

        System.out.println(result1);
    
        System.out.println(result2);
    
        System.out.println(result3);
    
        System.out.println(result4);
    
   }
    
}

  2. 子类是父类的类型，但父类不是子类的类型。

    子类的实例可以声明为父类型，但父类的实例不能声明为子类型。

    class Vehicle {}

public class Car extends Vehicle {
    
    public static void main(String args[]){
    
        Vehicle v1 = new Vehicle(); //父类型
    
        Vehicle v2 = new Car(); //子类的实例可以声明为父类型
    
        Car c1 = new Car();    // 子类型
    
        Car c2 = new Vehicle(); //这句会报错，父类型的实例不能声明为子类型

        //Car（子类）是Vehicle（父类）类型, Vehicle（父类）不是Car（子类）类型
    
        boolean result1 =  c1 instanceof Vehicle;    // true
    
        boolean result2 =  c1 instanceof Car;        // true
    
        boolean result3 =  v1 instanceof Vehicle;    // true
    
        boolean result4 =  v1 instanceof Car;          // false
    
        boolean result5 =  v2 instanceof Vehicle;    // true
    
        boolean result6 =  v2 instanceof Car;          // true

        System.out.println(result1);
    
        System.out.println(result2);
    
        System.out.println(result3);
    
        System.out.println(result4);
    
        System.out.println(result5);
    
        System.out.println(result6);
    
   }
    
}

    从执行结果来看，虽然 v2 被声明为了 Vehicle（父类），但它既是 instanceof Vehicle，又是 instanceof Car，所以 v2 其实是 Car（子类），否则 v2 instanceof Car 应该为 false。

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