关于Java中的运算符

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前言

在之前我们已经学习了关于C语言的运算符，接下来我们再来学习Java中的运算符

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一、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
作为一门计算机语言，Java也提供了丰富的运算符来操纵变量。Java中的运算符可分为以下：
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

二、算术运算符

1.基本四则运算符：加减乘除模(+ - * / %)

public class TestGq {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 20;
        int m = 10;
        System.out.println(i+m);//30
        System.out.println(i-m);//10
        System.out.println(i*m);//200
        System.out.println(i/m);//2  在Java中除法的结果会取整数部分，小数点会丢弃
        System.out.println(i%m);//0  取模就是数学运算中除法的余数
    }
}    
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注意：
1.它们都是二元运算符，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
如果要得到小数的方法是

public class TestGq {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 3;
        int m = 2;
        double a = i*1.0/2;
        System.out.println(a);
    }
}    
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3.做除法和取模时，右操作数不能为0
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
5.两侧操作数类型不一致时，向类型大的提升

2.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

public class TestGq {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1;
        i+=1;            //i=1+1
        System.out.println(i);//2
        i-=1;            //i=2-1
        System.out.println(i);//1
        i*=2;            //i=1*2
        System.out.println(i);//2
        i/=1;            //i=2/1
        System.out.println(i);//2
        i%=1;            //i=2%1
        System.out.println(i);//0
    }
}    
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注意：只有变量才能使用该运算符，常量不能使用

3.自增/自减运算符(++ --)

++是给变量的值+1，–是给变量的值-1
前置++是先给变量+1，然后再使用变量中的值
后置++是先使用变量原来的值，然后在表达式结束时给变量+1
前置–是先给变量-1，然后再使用变量中的值
后置–是先使用变量原来的值，然后在表达式结束时给变量-1
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

三、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

public class TestGq {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;//在Java中 = 表示赋值
        int b = 20;
        System.out.println(a == b); // false  在Java中 == 表示相等
        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
    }
}    
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注意：当需要多次判断时，不能连着写

四、逻辑运算符

逻辑运算符主要有三个: && || ! ，运算结果都是 boolean类型

1.逻辑&&

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

public class TestGq {
    public static void main(String[] args) {
        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
    }
}
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2.逻辑||

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

public class TestGq {
    public static void main(String[] args) {
        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
    }
}    
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注意：左右表达式至少有一个位真，则结果为真

3.逻辑非！

语法规则：! 表达式
把真的变假，把假的变真

public class TestGq {
    public static void main(String[] args) {
        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
    }
}    
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4.短路求值

&& 和 || 遵守短路求值的规则

public class TestGq {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0); // 打印 false
        System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0); // 打印 true
    }
}    
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注意：
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
这就是为什么10 / 0 会导致程序抛出异常. 但是上面的代码却能正常运行的原有

五、位运算

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), 按位运算就是在按照二进制位的每一位依次进行计算
1.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
2.按位或 |: 如果两个二进制位都是 0, 则结果为 0, 否则结果为 1
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
3.按位取反 ~: 如果该位为 0 则转为 1, 如果该位为 1 则转为 0
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
4.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
注意：如果有两个数相同，则异或的结果位0

六、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，并且打印是按照十六进制打印的
1.左移 <<: 最左侧位不要了, 最右侧补 0
注意：向左移位时，丢弃的是符号位，因此正数左移可能会变成负数
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)
3.无符号右移 >>>: 最右侧位不要了, 最左侧补 0
注意:
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

七、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.
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

public class TestGq {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        int max = a > b ? a : b;
        System.out.println(max);
    }
}    
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注意：
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
2.表达式不能单独存在，其产生的结果必须要被使用

八、运算符的优先级

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