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程序员知道java的各种运算符还有很多骚操作,不要连i++都记不清

Java的运算符可分为4类:算术运算符、关系运算符、逻辑运算符和 位运算符

1.算术运算符

Java的算术运算符分为一元运算符和二元运算符。一元运算符只有一个 操作数 ;二元运算符有两个操作数,运算符位于两个操作数之间。算术运算符的操作数必须是数值类型。

(1)一元运算符:

一元运算符有:正(+)、负(-)、加1(++)和减1(--)4个。

加1、减1运算符只允许用于数值类型的变量,不允许用于表达式中。加1、减1运算符既可放在变量之前(如++i),也可放在变量之后(如i++),两者的差别是:如果放在变量之前(如++i),则变量值先加1或减1,然后进行其他相应的操作(主要是赋值操作);如果放在变量之后(如i++),则先进行其他相应的操作,然后再进行变量值加1或减1。

例如:

int i=6,j,k,m,n;

j = +i; //取原值,即j=6

k = -i; //取负值,即k=-6

m = i++; //先m=i,再i=i+1,即m=6,i=7

m = ++i; //先i=i+1,再m=i,即i=7,m=7

n = j–; //先n=j,再j=j-1,即n=6,j=5

n = –j; //先j=j-1,再n=j,即j=5,n=5

在书写时还要注意的是:一元运算符与其前后的操作数之间不允许有空格,否则编译时会出错。

(2)二元运算符

二元运算符有:加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、取余(%)。其中+、-、*、/完成加、减、乘、除四则运算,%是求两个操作数相除后的余数。

%求余操作举例:

a % b = a - (a / b) * b

取余运算符既可用于两个操作数都是整数的情况,也可用于两个操作数都是 浮点数 (或一个操作数是浮点数)的情况。当两个操作数都是浮点数时,例如7.6 % 2.9时,计算结果为:7.6 - 2 * 2.9 = 1.8。

当两个操作数都是int类型数时,a%b的计算公式为:

a % b = a - (int)(a / b) * b

当两个操作数都是 Long 类型(或其他整数类型)数时,a%b的计算公式可以类推。

当参加二元运算的两个操作数的数据类型不同时,所得结果的数据类型与精度较高(或位数更长)的那种数据类型一致。

例如:

7 / 3 //整除,运算结果为2

7.0 / 3 //除法,运算结果为2.33333,即结果与精度较高的类型一致

7 % 3 //取余,运算结果为1

7.0 % 3 //取余,运算结果为1.0

-7 % 3 //取余,运算结果为-1,即运算结果的符号与左操作数相同

7 % -3 //取余,运算结果为1,即运算结果的符号与左操作数相同

2.关系运算符

关系运算符用于比较两个数值之间的大小,其运算结果为一个逻辑类型的数值。关系运算符有六个:等于(==)、不等于(!=)、大于(>)、大于等于(>=)、小于(<)、小于等于(<=)。

例如:

9 <= 8 //运算结果为 false

9.9 >= 8.8 //运算结果为true

‘A’ < ‘a’ //运算结果为true,因字符’A’的Unicode编码值小于字符’a’的

要说明的是,对于大于等于(或小于等于)关系运算符来说,只有大于和等于两种关系运算都不成立时其结果值才为false,只要有一种(大于或等于)关系运算成立其结果值即为true。例如,对于9 <= 8,9既不小于8也不等于8,所以9 <= 8 的运算结果为false。对于9 >= 9,因9等于9,所以9 >= 9的运算结果为true。

3.逻辑运算符

逻辑运算符要求操作数的数据类型为逻辑型,其运算结果也是逻辑型值。逻辑运算符有:逻辑与(&&)、逻辑或(||)、逻辑非(!)、逻辑异或(^)、逻辑与(&)、逻辑或(|)。

真值表是表示逻辑运算功能的一种直观方法,其具体方法是把逻辑运算的所有可能值用表格形式全部罗列出来。Java语言逻辑运算符的真值表如下:

逻辑运算符的真值表

A B A&&B A||B !A A^B A&B A|B

false false false false true false false false

true false false true false true false true

false true false true true true false true

true true true true false false true true

前两列是参与逻辑运算的两个逻辑变量,共有4种可能,所以表2.5共有4行。后6列分别是6个逻辑运算符在逻辑变量A和逻辑变量B取不同数值时的运算结果值。

要说明的是,两种逻辑与(&&和&)的运算规则基本相同,两种逻辑或(||和|)的运算规则也基本相同。其区别是:&和|运算是把逻辑表达式全部计算完,而&&和||运算具有短路计算功能。所谓短路计算,是指系统从左至右进行逻辑表达式的计算,一旦出现计算结果已经确定的情况,则计算过程即被终止。对于&&运算来说,只要运算符左端的值为false,则因无论运算符右端的值为true或为false,其最终结果都为false。所以,系统一旦判断出&&运算符左端的值为false,则系统将终止其后的计算过程;对于 || 运算来说,只要运算符左端的值为true,则因无论运算符右端的值为true或为false,其最终结果都为true。所以,系统一旦判断出|| 运算符左端的值为true,则系统将终止其后的计算过程。

例如,有如下逻辑表达式:

(i>=1) && (i<=100)

此时,若i等于0,则系统判断出i>=1的计算结果为false后,系统马上得出该逻辑表达式的最终计算结果为false,因此,系统不继续判断i<=100的值。短路计算功能可以提高程序的运行速度。

作者建议读者:在程序设计时使用&&和||运算符,不使用&和|运算符。

用逻辑与(&&)、逻辑或(||)和逻辑非(!)可以组合出各种可能的逻辑表达式。逻辑表达式主要用在 if、while等语句的条件组合上。

例如:

int i = 1;

while(i>=1) && (i<=100) i++; //循环过程

上述程序段的循环过程将i++语句循环执行100次。

4. 位运算

位运算是以二进制位为单位进行的运算,其操作数和运算结果都是整型值。

位运算符共有7个,分别是:位与(&)、位或(|)、位非(~)、位异或(^)、右移(>>)、左移(<<)、0填充的右移(>>>)。

位运算的位与(&)、位或(|)、位非(~)、位异或(^)与逻辑运算的相应操作的真值表完全相同,其差别只是位运算操作的操作数和运算结果都是二进制整数,而逻辑运算相应操作的操作数和运算结果都是逻辑值。

位运算示例

运算符 名称 示例 说明

& 位与 x&y 把x和y按位求与

| 位或 x|y 把x和y按位求或

~ 位非 ~x 把x按位求非

^ 位异或 x^y 把x和y按位求异或

>> 右移 x>>y 把x的各位右移y位

<< 左移 x<<y 把x的各位左移y位

>>> 右移 x>>>y 把x的各位右移y位,左边填0

举例说明:

(1)有如下程序段:

int x = 64; //x等于二进制数的01000000

int y = 70; //y等于二进制数的01000110

int z = x&y //z等于二进制数的01000000

即运算结果为z等于二进制数01000000。位或、位非、位异或的运算方法类同。

(2)右移是将一个二进制数按指定移动的位数向右移位,移掉的被丢弃,左边移进的部分或者补0(当该数为正时),或者补1(当该数为负时)。这是因为整数在机器内部采用补码表示法,正数的符号位为0,负数的符号位为1。例如,对于如下程序段:

int x = 70; //x等于二进制数的01000110

int y = 2;

int z = x>>y //z等于二进制数的00010001

即运算结果为z等于二进制数00010001,即z等于十进制数17。

对于如下程序段:

int x = -70; //x等于二进制数的11000110

int y = 2;

int z = x>>y //z等于二进制数的11101110

即运算结果为z等于二进制数11101110,即z等于十进制数-18。要透彻理解右移和左移操作,读者需要掌握整数机器数的补码表示法。

(3)0填充的右移(>>>)是不论被移动数是正数还是负数,左边移进的部分一律补0。

5.其他运算符

(1)赋值运算符与其他运算符的简捷使用方式

赋值运算符可以与二元算术运算符、逻辑运算符和位运算符组合成简捷运算符,从而可以简化一些常用表达式的书写。

赋值运算符与其他运算符的简捷使用方式

运算符 用法 等价于 说明

+= s+=i s=s+i s,i是数值型

-= s-=i s=s-i s,i是数值型

*= s*=i s=s*i s,i是数值型

/= s/=i s=s/i s,i是数值型

%= s%=i s=s%i s,i是数值型

&= a&=b a=a&b a,b是逻辑型或整型

|= a|=b a=a|b a,b是逻辑型或整型

^= A^=b a=a^b a,b是逻辑型或整型

<<= s<<=i s=s<<i s,i是整型

>>= s>>=i s=s>>i s,i是整型

>>>= s>>>=i s=s>>>i s,i是整型

(2)方括号[]和圆括号()运算符

方括号[]是数组运算符,方括号[]中的数值是数组的下标,整个表达式就代表数组中该下标所在位置的元素值。

圆括号()运算符用于改变表达式中运算符的优先级。

(3) 字符串 加(+)运算符

当操作数是字符串时,加(+)运算符用来合并两个字符串;当加(+)运算符的一边是字符串,另一边是数值时,机器将自动将数值转换为字符串,这种情况在输出语句中很常见。如对于如下程序段:

int max = 100;

System .out.println(”max = “+max);

计算机屏幕的输出结果为:max = 100,即此时是把变量max中的整数值100转换成字符串100输出的。

(4)条件运算符(?:)

条件运算符(?:)的语法形式为:

<表达式1> ?<表达式2> : <表达式3>

条件运算符的运算方法是:先计算<表达式1>的值,当<表达式1>的值为true时,则将<表达式2>的值作为整个表达式的值;当<表达式1>的值为false时,则将<表达式3>的值作为整个表达式的值。如:

int a=1,b=2,max;

max = a>b?a:b; //max等于2

(5)强制类型转换符

强制类型转换符能将一个表达式的类型强制转换为某一指定数据类型,其语法形式为:

(<类型>)<表达式>

(6)对象运算符instanceof

对象运算符instanceof用来测试一个指定对象是否是指定类(或它的子类)的实例,若是则返回true,否则返回false。

(7)点运算符

点运算符”.”的功能有两个:一是引用类中成员,二是指示包的层次等级。

6.运算符的优先级

以下按优先级从高到低的次序列出Java语言中的所有运算符,表中结合性一列中的”左右”表示其运算次序为从左向右,”右左”表示其运算次序为从右向左。

优先级 运算符 结合性

1 . [] () ; ,

2 ++ ―― += ! ~ +(一元) -(一元) 右左

3 * / % 左右

4 +(二元) -(二元) 左右

5 << >> >>> 左右

6 < > <= >= instanceof 左右

7 = = != 左右

8 & 左右

9 ^ 左右

10 | 左右

11 && 左右

12 || 左右

13 ?: 右左

14 = *= /= %= += -= <<= >>= >>>= &= ^= |= 右左

有些运算符在JAVA语言中存在着,但是在实际开发中我们或许很少用到它们,在面试题中却时常出现它们的身影,对于这些运算符的含义和用法,你是否还记得呢?

自增(++)和自减(–)运算符 我们先来回答几个问题吧:

Java代码

int i = 0;

int j = i++;

int k = –i;

int i = 0;

int j = i++;

int k = –i;

这段代码运行后,i等于多少?j等于多少?k等于多少?太简单了?好,继续:

Java代码

int i = 0;

int j = i++ + ++i;

int k = –i + i–;

int i = 0;

int j = i++ + ++i;

int k = –i + i–;

代码执行后i、j、k分别等于多少呢?还是很简单?好,再继续:

Java代码

int i=0;

System.out.println(i++);

int i=0;

System.out.println(i++);

这段代码运行后输出结果是什么?0?1?

Java代码

float f=0.1F;

f++;

double d=0.1D;

d++;

char c=’a’;

c++;

float f=0.1F;

f++;

double d=0.1D;

d++;

char c=’a’;

c++;

上面这段代码可以编译通过吗?为什么?如果你能顺利回答到这里,说明你对自增和自减运算符的掌握已经很好了。

为了分析出上面提出的几个问题,我们首先来回顾一下相关知识:

自增(++):将变量的值加1,分前缀式(如++i)和后缀式(如i++)。前缀式是先加1再使用;后缀式是先使用再加1。

自减(–):将变量的值减1,分前缀式(如–i)和后缀式(如i–)。前缀式是先减1再使用;后缀式是先使用再减1。

在第一个例子中,int j=i++;是后缀式,因此i的值先被赋予j,然后再自增1,所以这行代码运行后,i=1、j=0;而int k=–i;是前缀式,因此i先自减1,然后再将它的值赋予k,因此这行代码运行后,i=0、k=0。

在第二个例子中,对于int j=i++ + ++i;,首先运行i++,i的值0被用于加运算(+),之后i自增值变为1,然后运行++i,i先自增变为2,之后被用于加运算,最后将i两次的值相加的结果1+2=3赋给j,因此这行代码运行完毕后i=2、j=2;对于int k=–i + i–;用一样的思路分析,具体过程在此不再赘述,结果应该是i=0、k=2。

自增与自减运算符还遵循以下规律:

可以用于整数类型byte、short、int、long,浮点类型float、double,以及字符串类型char。

在Java5.0及以上版本中,它们可以用于基本类型对应的包装器类Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Character。

它们的运算结果的类型与被运算的变量的类型相同。

下面的这个例子验证以上列出的规律,它可以编译通过并执行。

Java代码

public class Test {

public static void main(String[] args) {

// 整型

byte b = 0;

b++;

// 整型

long l = 0;

l++;

// 浮点型

double d = 0.0;

d++;

// 字符串

char c = ‘a’;

c++;

// 基本类型包装器类

Integer i = new Integer(0);

i++;

}

}

public class Test {

public static void main(String[] args) {

// 整型

byte b = 0;

b++;

// 整型

long l = 0;

l++;

// 浮点型

double d = 0.0;

d++;

// 字符串

char c = ‘a’;

c++;

// 基本类型包装器类

Integer i = new Integer(0);

i++;

}

}

按位运算符 你还能说出来按位运算符一共有哪几种吗?对比下面的列表看看,有没有从你的记忆中消失了的:

按位与运算(&):二元运算符。当被运算的两个值都为1时,运算结果为1;否则为0。

按位或运算(|):二元运算符。当被运算的两个值都为0时,运算结果为0;否则为1。

按位异或运算(^):二元运算符。当被运算的两个值中任意一个为1,另一个为0时,运算结果为1;否则为0。

按位非运算(~):一元运算符。当被运算的值为1时,运算结果为0;当被运算的值为0时,运算结果为1。

这里不像我们看到的逻辑运算符(与运算&&、或运算||、非运算!)操作的是布尔值true或false,或者是一个能产生布尔值的表达式;”按位运算符”所指的”位”就是二进制位,因此它操作的是二进制的0和1。在解释按位运算符的执行原理时,我们顺便说说它们和逻辑运算符的区别。

[list=1]

 逻辑运算符只能操作布尔值或者一个能产生布尔值的表达式;按位运算符能操作整型值,包括byte、short、int、long,但是不能操作浮点型值(即float和double),它还可以操作字符型(char)值。按位运算符不能够操作对象,但是在Java5.0及以上版本中,byte、short、int、long、char所对应的包装器类是个例外,因为JAVA虚拟机会自动将它们转换为对应的基本类型的数据。
下面的例子验证了这条规律:

Java代码

public class BitOperatorTest {

public static void main(String[] args) {

// 整型

byte b1 = 10, b2 = 20;

System.out.println(“(byte)10 & (byte)20 = ” + (b1 & b2));

// 字符串型

char c1 = ‘a’, c2 = ‘A’;

System.out.println(“(char)a | (char)A = ” + (c1 | c2));

// 基本类型的包装器类

Long l1 = new Long(555), l2 = new Long(666);

System.out.println(“(Long)555 ^ (Long)666 = ” + (l1 ^ l2));

// 浮点型

float f1 = 0.8F, f2 = 0.5F;

// 编译报错,按位运算符不能用于浮点数类型

// System.out.println(“(float)0.8 & (float)0.5 = ” + (f1 & f2));

}

}

public class BitOperatorTest {

public static void main(String[] args) {

// 整型

byte b1 = 10, b2 = 20;

System.out.println(“(byte)10 & (byte)20 = ” + (b1 & b2));

// 字符串型

char c1 = ‘a’, c2 = ‘A’;

System.out.println(“(char)a | (char)A = ” + (c1 | c2));

// 基本类型的包装器类

Long l1 = new Long(555), l2 = new Long(666);

System.out.println(“(Long)555 ^ (Long)666 = ” + (l1 ^ l2));

// 浮点型

float f1 = 0.8F, f2 = 0.5F;

// 编译报错,按位运算符不能用于浮点数类型

// System.out.println(“(float)0.8 & (float)0.5 = ” + (f1 & f2));

}

}

运行结果:

(byte)10 & (byte)20 = 0

(char)a | (char)A = 97

(Long)555 ^ (Long)666 = 177

 逻辑运算符的运算遵循短路形式,而按位运算符则不是。所谓短路就是一旦能够确定运算的结果,就不再进行余下的运算。下面的例子更加直观地展现了短路与非短路的区别:

Java代码

public class OperatorTest {

public boolean leftCondition() {

System.out.println(“执行-返回值:false;方法:leftCondition()”);

return false;

}

public boolean rightCondition() {

System.out.println(“执行-返回值:true;方法:rightCondition()”);

return true;

}

public int leftNumber() {

System.out.println(“执行-返回值:0;方法:leftNumber()”);

return 0;

}

public int rightNumber() {

System.out.println(“执行-返回值:1;方法:rightNumber()”);

return 1;

}

public static void main(String[] args) {

OperatorTest ot = new OperatorTest();

if (ot.leftCondition() && ot.rightCondition()) {

// do something

}

System.out.println();

int i = ot.leftNumber() & ot.rightNumber();

}

}

public class OperatorTest {

public boolean leftCondition() {

System.out.println(“执行-返回值:false;方法:leftCondition()”);

return false;

}

public boolean rightCondition() {

System.out.println(“执行-返回值:true;方法:rightCondition()”);

return true;

}

public int leftNumber() {

System.out.println(“执行-返回值:0;方法:leftNumber()”);

return 0;

}

public int rightNumber() {

System.out.println(“执行-返回值:1;方法:rightNumber()”);

return 1;

}

public static void main(String[] args) {

OperatorTest ot = new OperatorTest();

if (ot.leftCondition() && ot.rightCondition()) {

// do something

}

System.out.println();

int i = ot.leftNumber() & ot.rightNumber();

}

}

运行结果:

执行-返回值:false;方法:leftCondition()

执行-返回值:0;方法:leftNumber()

执行-返回值:1;方法:rightNumber()

运行结果已经很明显地显示了短路和非短路的区别,我们一起来分析一下产生这个运行结果的原因。当运行”ot.leftCondition() && ot.rightCondition()”时,由于方法leftCondition()返回了false,而对于”&&”运算来说,必须要运算符两边的值都为true时,运算结果才为true,因此这时候就可以确定,不论rightCondition()的返回值是什么,”ot.leftCondition() && ot.rightCondition()”的运算值已经可以确定是false,由于逻辑运算符是短路的形式,因此在这种情况下,rightCondition()方法就不再被运行了。
而对于”ot.leftNumber() & ot.rightNumber()”,由于”leftNumber()”的返回值是0,对于按位运算符”&”来说,必须要运算符两边的值都是1时,运算结果才是1,因此这时不管”rightNumber()”方法的返回值是多少,”ot.leftNumber() & ot.rightNumber()”的运算结果已经可以确定是0,但是由于按位运算符是非短路的,所以rightNumber()方法还是被执行了。这就是短路与非短路的区别。
[/list]
移位运算符 移位运算符和按位运算符一样,同属于位运算符,因此移位运算符的位指的也是二进制位。它包括以下几种:

左移位(<<):将操作符左侧的操作数向左移动操作符右侧指定的位数。移动的规则是在二进制的低位补0。

有符号右移位(>>):将操作符左侧的操作数向右移动操作符右侧指定的位数。移动的规则是,如果被操作数的符号为正,则在二进制的高位补0;如果被操作数的符号为负,则在二进制的高位补1。

无符号右移位(>>>):将操作符左侧的操作数向右移动操作符右侧指定的位数。移动的规则是,无论被操作数的符号是正是负,都在二进制位的高位补0。

注意,移位运算符不存在”无符号左移位(<<<)”一说。与按位运算符一样,移位运算符可以用于byte、short、int、long等整数类型,和字符串类型char,但是不能用于浮点数类型float、double;当然,在Java5.0及以上版本中,移位运算符还可用于byte、short、int、long、char对应的包装器类。我们可以参照按位运算符的示例写一个测试程序来验证,这里就不再举例了。

与按位运算符不同的是,移位运算符不存在短路不短路的问题。

写到这里就不得不提及一个在面试题中经常被考到的题目:

引用

请用最有效率的方法计算出2乘以8等于几?

这里所谓的最有效率,实际上就是通过最少、最简单的运算得出想要的结果,而移位是计算机中相当基础的运算了,用它来实现准没错了。左移位”<<“把被操作数每向左移动一位,效果等同于将被操作数乘以2,而2*8=(2*2*2*2),就是把2向左移位3次。因此最有效率的计算2乘以8的方法就是”2<<3″。

文章来源:智云一二三科技

文章标题:程序员知道java的各种运算符还有很多骚操作,不要连i++都记不清

文章地址:https://www.zhihuclub.com/196104.shtml

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