Java教程 第8章 運(yùn)算符

計(jì)算機(jī)的最基本用途之一就是執(zhí)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，作為一門計(jì)算機(jī)語言，Java也提供了一套豐富的運(yùn)算符來操縱變量。我們可以把運(yùn)算符分成以下幾組：

  • 算術(shù)運(yùn)算符
  • 關(guān)系運(yùn)算符
  • 位運(yùn)算符
  • 邏輯運(yùn)算符
  • 賦值運(yùn)算符
  • 其他運(yùn)算符

算術(shù)運(yùn)算符

算術(shù)運(yùn)算符用在數(shù)學(xué)表達(dá)式中，它們的作用和在數(shù)學(xué)中的作用一樣。下表列出了所有的算術(shù)運(yùn)算符。

表格中的實(shí)例假設(shè)整數(shù)變量A的值為10，變量B的值為20：

操作符 描述 例子
+ 加法 - 相加運(yùn)算符兩側(cè)的值 A + B 等于 30
- 減法 - 左操作數(shù)減去右操作數(shù) A – B 等于 -10
* 乘法 - 相乘操作符兩側(cè)的值 A * B等于200
/ 除法 - 左操作數(shù)除以右操作數(shù) B / A等于2
％ 取余 - 左操作數(shù)除以右操作數(shù)的余數(shù) B%A等于0
++ 自增: 操作數(shù)的值增加1 B++ 或 ++B 等于 21（區(qū)別詳見下文）
-- 自減: 操作數(shù)的值減少1 B-- 或 --B 等于 19（區(qū)別詳見下文）

實(shí)例

下面的簡單示例程序演示了算術(shù)運(yùn)算符。復(fù)制并粘貼下面的 Java 程序并保存為 Test.java 文件，然后編譯并運(yùn)行這個(gè)程序：

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++ 與 ++d 的不同
     System.out.println("d++   = " +  (d++) );
     System.out.println("++d   = " +  (++d) );
  }
}

以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)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

自增自減運(yùn)算符

1、自增（++）自減（--）運(yùn)算符是一種特殊的算術(shù)運(yùn)算符，在算術(shù)運(yùn)算符中需要兩個(gè)操作數(shù)來進(jìn)行運(yùn)算，而自增自減運(yùn)算符是一個(gè)操作數(shù)。

public class selfAddMinus{
    public static void main(String[] args){
        int a = 3;//定義一個(gè)變量；
        int b = ++a;//自增運(yùn)算
        int c = 3;
        int d = --c;//自減運(yùn)算
        System.out.println("進(jìn)行自增運(yùn)算后的值等于"+b);
        System.out.println("進(jìn)行自減運(yùn)算后的值等于"+d);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果為：

進(jìn)行自增運(yùn)算后的值等于4
進(jìn)行自減運(yùn)算后的值等于2

運(yùn)行結(jié)果為：

進(jìn)行自增運(yùn)算后的值等于4
進(jìn)行自減運(yùn)算后的值等于2

解析：

  • int b = ++a; 拆分運(yùn)算過程為: a=a+1=4; b=a=4, 最后結(jié)果為b=4,a=4
  • int d = --c; 拆分運(yùn)算過程為: c=c-1=2; d=c=2, 最后結(jié)果為d=2,c=2

2、前綴自增自減法(++a,--a): 先進(jìn)行自增或者自減運(yùn)算，再進(jìn)行表達(dá)式運(yùn)算。

3、后綴自增自減法(a++,a--): 先進(jìn)行表達(dá)式運(yùn)算，再進(jìn)行自增或者自減運(yùn)算 實(shí)例：

public class selfAddMinus{
    public static void main(String[] args){
        int a = 5;//定義一個(gè)變量；
        int b = 5;
        int x = 2*++a;
        int y = 2*b++;
        System.out.println("自增運(yùn)算符前綴運(yùn)算后a="+a+",x="+x);
        System.out.println("自增運(yùn)算符后綴運(yùn)算后b="+b+",y="+y);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果為：

自增運(yùn)算符前綴運(yùn)算后a=6，x=12
自增運(yùn)算符后綴運(yùn)算后b=6，y=10

關(guān)系運(yùn)算符

下表為Java支持的關(guān)系運(yùn)算符

表格中的實(shí)例整數(shù)變量A的值為10，變量B的值為20：

運(yùn)算符 描述 例子
== 檢查如果兩個(gè)操作數(shù)的值是否相等，如果相等則條件為真。 （A == B）為假。
!= 檢查如果兩個(gè)操作數(shù)的值是否相等，如果值不相等則條件為真。 (A != B) 為真。
> 檢查左操作數(shù)的值是否大于右操作數(shù)的值，如果是那么條件為真。 （A> B）為假。
< 檢查左操作數(shù)的值是否小于右操作數(shù)的值，如果是那么條件為真。 （A <B）為真。
>= 檢查左操作數(shù)的值是否大于或等于右操作數(shù)的值，如果是那么條件為真。 （A> = B）為假。
<= 檢查左操作數(shù)的值是否小于或等于右操作數(shù)的值，如果是那么條件為真。 （A <= B）為真。

實(shí)例

下面的簡單示例程序演示了關(guān)系運(yùn)算符。復(fù)制并粘貼下面的Java程序并保存為Test.java文件，然后編譯并運(yùn)行這個(gè)程序：

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) );
  }
}

以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)果如下：

a == b = false
a != b = true
a > b = false
a < b = true
b >= a = true
b <= a = false

位運(yùn)算符

Java定義了位運(yùn)算符，應(yīng)用于整數(shù)類型(int)，長整型(long)，短整型(short)，字符型(char)，和字節(jié)型(byte)等類型。

位運(yùn)算符作用在所有的位上，并且按位運(yùn)算。假設(shè)a = 60，b = 13;它們的二進(jìn)制格式表示將如下：

A = 0011 1100
B = 0000 1101
-----------------
A&B = 0000 1100
A | B = 0011 1101
A ^ B = 0011 0001
~A= 1100 0011

下表列出了位運(yùn)算符的基本運(yùn)算，假設(shè)整數(shù)變量 A 的值為 60 和變量 B 的值為 13：

操作符 描述 例子
＆ 如果相對(duì)應(yīng)位都是1，則結(jié)果為1，否則為0 （A＆B），得到12，即0000 1100
| 如果相對(duì)應(yīng)位都是 0，則結(jié)果為 0，否則為 1 （A | B）得到61，即 0011 1101
^ 如果相對(duì)應(yīng)位值相同，則結(jié)果為0，否則為1 （A ^ B）得到49，即 0011 0001
? 按位取反運(yùn)算符翻轉(zhuǎn)操作數(shù)的每一位，即0變成1，1變成0。 （?A）得到-61，即1100 0011
<< 按位左移運(yùn)算符。左操作數(shù)按位左移右操作數(shù)指定的位數(shù)。 A << 2得到240，即 1111 0000
>> 按位右移運(yùn)算符。左操作數(shù)按位右移右操作數(shù)指定的位數(shù)。 A >> 2得到15即 1111
>>> 按位右移補(bǔ)零操作符。左操作數(shù)的值按右操作數(shù)指定的位數(shù)右移，移動(dòng)得到的空位以零填充。 A>>>2得到15即0000 1111

實(shí)例

下面的簡單示例程序演示了位運(yùn)算符。復(fù)制并粘貼下面的Java程序并保存為Test.java文件，然后編譯并運(yùn)行這個(gè)程序：

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 );
  }
}

以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)果如下：

a & b = 12
a | b = 61
a ^ b = 49
~a = -61
a << 2 = 240
a >> 2  = 15
a >>> 2 = 15

邏輯運(yùn)算符

下表列出了邏輯運(yùn)算符的基本運(yùn)算，假設(shè)布爾變量A為真，變量B為假

操作符 描述 例子
&& 稱為邏輯與運(yùn)算符。當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)操作數(shù)都為真，條件才為真。 （A && B）為假。
| | 稱為邏輯或操作符。如果任何兩個(gè)操作數(shù)任何一個(gè)為真，條件為真。 （A | | B）為真。
！ 稱為邏輯非運(yùn)算符。用來反轉(zhuǎn)操作數(shù)的邏輯狀態(tài)。如果條件為true，則邏輯非運(yùn)算符將得到false。 ?。ˋ && B）為真。

實(shí)例

下面的簡單示例程序演示了邏輯運(yùn)算符。復(fù)制并粘貼下面的Java程序并保存為Test.java文件，然后編譯并運(yùn)行這個(gè)程序：

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));
  }
}

以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)果如下：

a && b = false
a || b = true
!(a && b) = true

短路邏輯運(yùn)算符

當(dāng)使用與邏輯運(yùn)算符時(shí)，在兩個(gè)操作數(shù)都為true時(shí)，結(jié)果才為true，但是當(dāng)?shù)玫降谝粋€(gè)操作為false時(shí)，其結(jié)果就必定是false，這時(shí)候就不會(huì)再判斷第二個(gè)操作了。

public class LuoJi{
    public static void main(String[] args){
        int a = 5;//定義一個(gè)變量；
        boolean b = (a<4)&&(a++<10);
        System.out.println("使用短路邏輯運(yùn)算符的結(jié)果為"+b);
        System.out.println("a的結(jié)果為"+a);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果為：

使用短路邏輯運(yùn)算符的結(jié)果為false
a的結(jié)果為5

解析： 該程序使用到了短路邏輯運(yùn)算符(&&)，首先判斷 a<4 的結(jié)果為 false，則 b 的結(jié)果必定是 false，所以不再執(zhí)行第二個(gè)操作 a++<10 的判斷，所以 a 的值為 5。

賦值運(yùn)算符

下面是Java語言支持的賦值運(yùn)算符：

操作符 描述 例子
= 簡單的賦值運(yùn)算符，將右操作數(shù)的值賦給左側(cè)操作數(shù) C = A + B將把A + B得到的值賦給C
+ = 加和賦值操作符，它把左操作數(shù)和右操作數(shù)相加賦值給左操作數(shù) C + = A等價(jià)于C = C + A
- = 減和賦值操作符，它把左操作數(shù)和右操作數(shù)相減賦值給左操作數(shù) C - = A等價(jià)于C = C - A
* = 乘和賦值操作符，它把左操作數(shù)和右操作數(shù)相乘賦值給左操作數(shù) C * = A等價(jià)于C = C * A
/ = 除和賦值操作符，它把左操作數(shù)和右操作數(shù)相除賦值給左操作數(shù) C / = A，C 與 A 同類型時(shí)等價(jià)于 C = C / A
（％）= 取模和賦值操作符，它把左操作數(shù)和右操作數(shù)取模后賦值給左操作數(shù) C％= A等價(jià)于C = C％A
<< = 左移位賦值運(yùn)算符 C << = 2等價(jià)于C = C << 2
>> = 右移位賦值運(yùn)算符 C >> = 2等價(jià)于C = C >> 2
＆= 按位與賦值運(yùn)算符 C＆= 2等價(jià)于C = C＆2
^ = 按位異或賦值操作符 C ^ = 2等價(jià)于C = C ^ 2
| = 按位或賦值操作符 C | = 2等價(jià)于C = C | 2

實(shí)例

下面的簡單示例程序演示了賦值運(yùn)算符。復(fù)制并粘貼下面的Java程序并保存為Test.java文件，然后編譯并運(yùn)行這個(gè)程序：

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 );
    }
}

以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)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

條件運(yùn)算符（?:）

條件運(yùn)算符也被稱為三元運(yùn)算符。該運(yùn)算符有3個(gè)操作數(shù)，并且需要判斷布爾表達(dá)式的值。該運(yùn)算符的主要是決定哪個(gè)值應(yīng)該賦值給變量。

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

實(shí)例

public class Test {
   public static void main(String[] args){
      int a , b;
      a = 10;
      // 如果 a 等于 1 成立，則設(shè)置 b 為 20，否則為 30
      b = (a == 1) ? 20 : 30;
      System.out.println( "Value of b is : " +  b );
 
      // 如果 a 等于 10 成立，則設(shè)置 b 為 20，否則為 30
      b = (a == 10) ? 20 : 30;
      System.out.println( "Value of b is : " + b );
   }
}

以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)果如下：

Value of b is : 30
Value of b is : 20

instanceof 運(yùn)算符

該運(yùn)算符用于操作對(duì)象實(shí)例，檢查該對(duì)象是否是一個(gè)特定類型（類類型或接口類型）。

instanceof運(yùn)算符使用格式如下：

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

如果運(yùn)算符左側(cè)變量所指的對(duì)象，是操作符右側(cè)類或接口(class/interface)的一個(gè)對(duì)象，那么結(jié)果為真。

下面是一個(gè)例子：

String name = "James";
boolean result = name instanceof String; // 由于 name 是 String 類型，所以返回真

如果被比較的對(duì)象兼容于右側(cè)類型,該運(yùn)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);
   }
}

以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)果如下：

true

Java運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)

當(dāng)多個(gè)運(yùn)算符出現(xiàn)在一個(gè)表達(dá)式中，誰先誰后呢？這就涉及到運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)別的問題。在一個(gè)多運(yùn)算符的表達(dá)式中，運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)不同會(huì)導(dǎo)致最后得出的結(jié)果差別甚大。

例如，（1+3）＋（3+2）*2，這個(gè)表達(dá)式如果按加號(hào)最優(yōu)先計(jì)算，答案就是 18，如果按照乘號(hào)最優(yōu)先，答案則是 14。

再如，x = 7 + 3 * 2;這里x得到13，而不是20，因?yàn)槌朔ㄟ\(yùn)算符比加法運(yùn)算符有較高的優(yōu)先級(jí)，所以先計(jì)算3 * 2得到6，然后再加7。

下表中具有最高優(yōu)先級(jí)的運(yùn)算符在的表的最上面，最低優(yōu)先級(jí)的在表的底部。

類別 操作符 關(guān)聯(lián)性
后綴 () [] . (點(diǎn)操作符) 左到右
一元 expr++ expr-- 從左到右
一元 ++expr --expr + - ～ ！ 從右到左
乘性 * /％ 左到右
加性 + - 左到右
移位 >> >>> << 左到右
關(guān)系 > >= < <= 左到右
相等 == != 左到右
按位與 ＆ 左到右
按位異或 ^ 左到右
按位或 | 左到右
邏輯與 && 左到右
邏輯或 | | 左到右
條件 ？： 從右到左
賦值 = + = - = * = / =％= >> = << =＆= ^ = | = 從右到左
逗號(hào) ， 左到右
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