运算符 | Java语言基础

作者：

在

运算符不仅是 Java ，在众多编程语言中基本上都是相通的，学会迁移。

Java中运算符可分为以下：算术运算符(基本+ - * /，增量+= -= *= %=，自增++/自减--)、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。

算数运算符

算数异常

做除法和取模的时候右操作数不能为0，否则会出现“除0异常”

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 20;
        int b = 0;
        System.out.println(a/b);
    }
}

这里 ArithmeticException 代表这里是一个算数异常的结果，后面 / by zero代表 “除0” ，第二行是定位错误在哪一行。

取模规则

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int c = 7;
        int d = 3;
        System.out.println( c %  d); // 1
        System.out.println(-c %  d); //-1
        System.out.println( c % -d); // 1
        System.out.println(-c % -d); //-1
    }
}

Java 中 % 运算符的规则是：余数的符号与被除数相同。
对于正数，余数就是通常的”除法余数”。
对于负数，余数会按照规则调整，以确保余数的符号与被除数一致，且余数的绝对值小于除数的绝对值。

而且在Java语言中取模支持运算符两边均为浮点数，和C语言两边均为整数不同。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(25.5%2.0); // 1.5
    }
}

自增运算符

如果num为一个已定义的整型变量，形如 num++ 或 ++num 的表达式中 ++ 代表自增，同理，-- 代表自减。

如果单独使用这两个效果一样。都是表示为直接+1。而混合使用则分为两种：

前置 ++ ：先给变量+1，然后使用变量的值；
后置 ++ ：先使用变量原来的值，再表达式结束后给变量+1；

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        System.out.println(a++); // 11
        System.out.println(a);   // 12
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        System.out.println(++a); // 12
        System.out.println(a);   // 12
    }
}

关系运算符与逻辑运算符

C语言中也有相通的《从猜数字程序来理解结构和随机数 – 3.1 Intro》

关系运算符有> < != == >= <=，返回 true 或 false.

同样的，和C语言一样，形如 0<a<9 多次判断是不能连着写的（已定义整型变量a），要写成 a>0 && a<9 。因为原来的错误写法，如果判断的话，假设 a>0 结果确实是 true 了，但是后面判断就是 true<9 这样是无法比较的。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        System.out.println(a>10);  // false  正确写法
        //错误写法： System.out.println(1<a<11);
        System.out.println(a>1 && a<11); // true 正确写法
        System.out.println(a>10!=true); // true 正确的连续判断写法
    }
}

逻辑运算符有与&& （也有单&）或|| （也有单|）非! ，注意与和或操作两边的表达式是结果为boolean类型的表达式。

与：有false出false，全true才true
或：有true出true，全false才false
非：即对立，!true==false !false==true

逻辑运算符的短路求值

短路求值就是提前判定，遵循着上述的“有x出x”。

对于 && , 如果左侧表达式值为 false, 则总表达式结果⼀定是 false, ⽆需计算右侧表达式.
对于 || , 如果左侧表达式值为 true, 则总表达式结果⼀定是 true, ⽆需计算右侧表达式.

所以这样的话，如果左侧表达式值能直接影响整个表达式结果的话，那么提前“短路”。这样即使右边表达式出错，也仍可以输出整个表达式的值。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(10 > 11 && 10 / 0 == 0);  // 左侧为false，与逻辑中有false出false，所以提前短路
        System.out.println(10 < 11 && 10 / 0 == 0);  // 左侧为true，那么结果要取决于右侧，右侧表达式错误，所以抛出异常
    }
}

如果不希望短路求值，可以使用单 & 表示与和单 | 表示或。但一般用得频率也比较少。

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位（bit）。

位运算符有四个 & | ~ ^，只有 ~ 是一元运算符。

位操作表⽰按⼆进制位运算，按位运算就是在按照⼆进制位的每⼀位依次进⾏计算。

对于 ^ 异或来说：那就是相同为0，不同为1。（可以想象成“找不同”）

对于 ~ 按位取反操作来说，可以说是把二进制写出来后逐位取反。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(0xa); // 10
        System.out.printf("%x\n",0xa);  //a,以十六进制输出
        System.out.printf("%32s\n",Integer.toBinaryString(0xa)); // 00000000000000000000000000001010
        System.out.println(~0xa);  // -11
        System.out.printf("%x\n",~0xa);  //fffffff5,以十六进制输出
        System.out.printf("%s\n",Integer.toBinaryString(~0xa));  // 11111111111111111111111111110101
    }
}