在Java中，**使用算术运算符+、-、*、/表示加、减、乘、除运算。当参与/运算的两个操作数都是整数时，表示整数除法；否则，表示浮点除法。整数的求余操作(有时称为取模)用%表示。**例如，15/2等于7,15%2等于1,15.0/2等于7.5.。

需要注意，整数被0除将会产生一个异常，而浮点数被0除将会得到无穷大或NaN结果。

可以在赋值语句中采用一种简化的格式书写二元算术运算符。

例如，

 x+=4;  

等价于

 x=x+4;  

(通常，将运算符放在赋值号的左侧，如*=或%=)

3.5.1 自增运算符与自减运算符

当然，程序员都知道加1，减1是数值变量最常见的操作。在Java中，借鉴了C和C++的实现方式，也使用了 自增、自减运算符:n++将变量n的当前值加1；n–将n的值减1 。

例如:

 int n=12;
n++;  

n的值将变为13。因为这些运算符改变了变量的值，所以它的操作数不能是数值。例如，4++就是一条非法的语句。

实际上，这两个运算符有两种形式。上面介绍的是运算符放在操作数后面的”后缀”形式，还有一种”前缀”形式，++n。两种方式都是对变量值加1。但在表达式中，这两种形式就有区别了。 前缀方式先进行加1运算；后缀方式则使用变量原来的值 。

 int m=7;
int n=7;
int a=2*++m;//now a is 16,m is 8
int b=2*n++;//now a is 14,n is 7  

我们建议不要在其他表达式的内部使用++，这样编写的代码很容易令人困惑，并会产生烦人的bug。

(当然，++运算符作为C++语言名称的一部分，也引发了有关程序设计语言的第一个笑话。C++的反对者认为这种语言的名称也存在着bug，他们说：“因为只有对它改进之后，我们才有可能使用它，所以它的名字应该命名为++C。)

3.5.2 关系运算符与boolean运算符

Java包含各种关系运算符。其中，使用两个等号==检测是否相等。例如，3==7的值为false。

使用!=检测是否不相等。例如，3!=7的值为true.

另外，经常使用的运算符还有<（小于）、>（大于）、<=（小于等于）和>=（大于等于）。

Java沿用了C++的习惯， 用&&表示逻辑”与”、用||表示逻辑”或” 。从!=运算符很容易看出， !表示逻辑”非” 。 &&和||是按照”短路”方式求值的。如果第一个操作数已经能够确定表达式的值，第二个操作数就不必计算了 。如果用&&对两个表达式进行计算:

 expression1 && expression2  

并且第一个表达式值为false,结果不可能为真。因此，第二个表达式的值就没有必要计算了。这种方式可以避免一些错误的发生。例如，表达式:

 x!=0 && 1/x>x+y //nodivision by 0
复制代码  

当x为0时，不会计算第二部分。因此，若x为0,1/x不被计算，也不会出现除以0的错误。

与之类似，对于expression1 || expression2，当第一个表达式为true,结果自动为true,不必再计算第二部分。

最后， Java支持三元操作符?: 。在很多时候，这个操作符非常有用。表达式

 x < y ? x : y   

返回x和y中较小的那个值。

3.5.3 位运算符

在处理整型数值时，可以直接对组成整型数值的各个位进行操作。这意味着可以使用屏蔽技术获得整数中的各个位。位运算符包括:

&(与)、|(或)、^(异或)、~(非)

这些运算符在位模式下工作。例如，如果n是一个整型变量，并且用二进制表示的n从右数第4位为1，那么

 int fourthBitFromRight =(n&0b1000)/0b1000;  

返回1；否则返回0。 通过运用2的幂次方的&运算可以将其他位屏蔽掉，而只保留其中的某一位。

注释:&和1运算符运用于布尔值，得到的结果也是布尔值。这两个运算符与&&和||的运算符非常相似，只是不按”短路”方式及时。即在得到计算结果之前，一定要计算两个操作数的值。

另外，”>>”和”<<“运算符将二进制位进行右移或左移操作。当需要建立位模式屏蔽某些位时，使用这个运算符十分方便:

 int fourthBitFromRight =(n&(1<<3))>>3;  

最后，>>>运算符将用0填充高位； >>运算符用符号位填充高位。没有 <<<运算符

警告：对移位运算符右侧的参数需要进行模32的运算（除非左边的操作数是long类型，

在这种情况下需对右侧操作数模64）。例如，1 << 35与1 << 3或8是相同的。

C++注释：在C或C++中无法确定 >> 操作执行的是算术移位（扩展符号位），还是逻辑移位（高位填0）。在执行中将会选择效率较高的一种。这就是说，在C/C++中，>> 运算符实际上只是为非负数定义的。Java消除了这种含糊性。

3.5.4 数学函数与常量

在Math类中，包含了各种各样的数学函数。在编写不同类别的程序时，可能需要的函数也不同。

要想计算一个数值的平方根，可以使用sqrt方法:

 double x=4;
double y=Math.sqrt(x);
System.out.println(y);//prints 2.0  

注释:println方法和sqrt方法存在微小的差异。println方法操作一个定义在System类中的System.out对象。但是，Math类中的sqrt方法处理的不是对象，这样的方法被称为静态方法。有关静态方法的详细内容请参看第4章。

在Java中，没有幂函数，因此需要借助于Math类的pow方法。语句:

 double y = Math.pow(x,a);  

将y的值设置为x的a次幂(x^a)。pow方法有两个double类型的参数，其返回结果也为double类型。

Math类提供了一些常用的三角函数:

 Math.sin
Math.cos
Math.tan
Math.atan
Math.atan2  

还有指数函数以及它的反函数—自然对数以及以10为底的对数:

 Math.exp
Math.log
Math.log10  

最后，Java还提供了2个用于表示π和e常量的近似值:

 Math.PI
Math.E  

提示：从JDK 5.0开始，不必在数学方法名和常量名前添加前缀“Math.”，而只要在源文

件的顶部加上下列内容就可以了。

例如：

import static java.lang.Math.*;

在第4章中将讨论静态导入。

System.out.println(“The square root of u03C0 is”+sqrt(PI));

注释：在Math类中，为了达到最快的性能，所有的方法都使用计算机浮点单元中的例程。如果得到一个完全可预测的结果比运行速度更重要的话，那么就应该使用StrictMath类。它使用“自由发布的Math库”（fdlibm）实现算法，以确保在所有平台上得到相同的结果。有关这些算法的源代码请参看www.netlib.org/fdlibm/ index.html（当fdlibm为一个函数提供了多个定义时，StrictMath类就会遵循IEEE 754版本，它的名字将以“e”开头）。

3.5.5 数值类型之间的转换

在程序运行时，经常需要将一种数值类型转换为另一种数值类型。图3-1给出了数值之间的合法转换。

在图3-1中有6个实心箭头，表示无信息丢失的转换；有3个虚箭头，表示可能有精度损失的转换。例如，123456789是一个大整数，它所包含的位数比float类型所能够表达的位数多。当将这个整型数值转换为float类型时，将会得到同样大小的结果，但却失去了一定的精度。

 int n=123456789;
float f=n;// f is 1.234567892E8
复制代码  

当使用上面两个数值进行二元操作时(例如n+f，n是整数，f是浮点数)，先要将两个操作数转换为同一种类型，然后在进行计算。

• 如果两个操作数中有一个是double类型的，另一个操作数就会转换为double类型。
• 否则，如果其中一个操作数是float类型，另一个操作数将会转换为float类型。
• 否则，如果其中一个操作数是long类型，另一个操作数将会转换为long类型。
• 否则，两个操作数都将被转换为int类型。

3.5.6 强制类型转换

在上一小节中看到，在必要的时候，int类型的值将会自动地转换为double类型。但另一方面，有时也需要将double转换成int。在Java中，允许进行这种数值之间的类型转换。当然，有可能会丢失一些信息。在这种情况下，需要通过强制类型转换（cast）实现这个操作。强制类型转换的语法格式是在圆括号中给出想要转换的目标类型，后面紧跟待转换的变量名。例如：

 double x=9.997;
int nx=(int)x;  

这样，变量nx的值为9。强制类型转换通过截断小数部分将浮点值转换为整型。

如果想对浮点数进行舍入运算，以便得到最接近的整数（在很多情况下，希望使用这种操作方式），那就需要使用Math.round方法：

 double x=9.997
int nx=(int)Math.round(x);  

现在，变量nx的值为10。当调用round的时候，仍然需要使用强制类型转换(int)。其原因是round方法返回的结果是long类型，由于存在信息丢失的可能性，所以只有使用显式的强制类型转换才能够将long类型转换成int类型。

警告:如果试图将一个数值从一种类型强制转换为另一种类型，而又超出了目标类型的表示范围，结果就会截断成一个完全不同的值。例如，(byte)300的实际值为44。

C++注释：不要在boolean类型与任何数值类型之间进行强制类型转换，这样可以防止发生错误。只有极少数的情况才需要将布尔类型转换为数值类型，这时可以使用条件表达式b？1:0。

3.5.7 括号与运算符级别

表3-4给出了运算符的优先级。如果不使用圆括号，就按照给出的运算符优先级次序进行计算。同一个级别的运算符按照从左到右的次序进行计算(除了表中给出的右结合运算符外。)例如，由于&&的优先级比||的优先级高，所以表达式

 a && b || c  

等价于

 (a && b) || c  

又因为+=是右结合运算符，所以表达式

 a += b += c  

等价于

 a += (b += c)  

也就是将b+=c的结果(加上c之后的b)加到a上。

C++注释：与C或C++不同，Java不使用逗号运算符。不过，可以在for语句中使用逗号分隔表达式列表。

3.5.8 枚举类

有时候，变量的取值只在一个有限的集合内。例如：销售的服装或比萨饼只有小、中、大和超大这四种尺寸。当然，可以将这些尺寸分别编码为1、2、3、4或S、M、L、X。但这样存在着一定的隐患。在变量中很可能保存的是一个错误的值（如0或m）。

从JDK 5.0开始，针对这种情况，可以自定义枚举类型。枚举类型包括有限个命名的值。

例如，

 enum Size {SMALL,MEDIUM,LARGE,EXTRA_LARGE};  

现在，可以声明这样一种类型的变量：

 Size s=Size.MEDIUM;  

Size类型的变量只能存储这个类型声明中给定的某个枚举值，或者null值，null表示这个变量没有设置任何值。

有关枚举类型的详细内容将在第5章介绍。

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作者：争渡一生
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来源：稀土掘金
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