第2章运算符

1.1 算术运算符

运算符是用来计算数据的符号。数据可以是常量，也可以是变量。被运算符操作的数我们称为操作数。

算术运算符最常见的操作就是将操作数参与数学计算，具体使用看下图：

运算符	运算规则	范例	结果
+	正号	+3	3
+	加	2+3	5
+	连接字符串	“中”+“国”	“中国”
-	负号	int a=3;-a	-3
-	减	3-1	2
*	乘	2*3	6
/	除	5/2	2
%	取模	5/2	1
++	自增	int a=1;a++/++a	2
--	自减	int b=3;a--/--a	2

 

我们在使用算术运算符时，记得要注意下列事项：

l 加法运算符在连接字符串时要注意，只有直接与字符串相加才会转成字符串。

l 除法“/”当两边为整数时，取整数部分，舍余数。当其中一边为浮点型时，按正常规则相除。

l “%”为整除取余符号，小数取余没有意义。结果符号与被取余符号相同。

l 整数做被除数，0不能做除数，否则报错。

代码演示

 /*
 * 算术运算符
 */
public class OperatorDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * 常量使用算数运算符
         */
        System.out.println(10+20);
        
        /*
         * 变量使用算数运算符
         */
        int x = 10;
        int y = 20;
        //"+"作为加法运算使用
        int z = x + y; 
        //"+"作为连接字符串使用
        System.out.println("x="+x);
        System.out.println("y="+y);
        System.out.println("z="+z);
    }
}

运行结果如下图所示。

图1-1 运行结果

1.2 算数运算符++、--的使用

算数运算符在前面我们已经学习过了，这里进行一些补充。

在一般情况下，算数运算符不会改变参与计算的变量值。而是在原有变量值不变的情况下，计算出新的值。但是有些操作符会改变参与计算的变量的值，比如++，--。

我们来看一段代码：

int a = 3;
int b = 3;
a++;
b--;
System.out.println(a);
System.out.println(b);

上面代码的输出结果a值为4，b值为2；

这说明a的原有值发生了改变，在原有值的基础上自增1；b的原有值也发生了改变，在原有值的基础上自减1；

l ++运算符，会在原有值的基础上自增1；

l --运算符，会在原有值的基础上自减1。

我们再看一段代码：

int a = 3;
int b = 3;
++a;
--b;
System.out.println(a);
System.out.println(b);

　上面代码的输出结果a值为4，b值为2；

这说明++,--运算符单独使用，不参与运算操作时，运算符前后位置导致的运算结果是一致的

/*
  ++ 写在变量前面,和写在变量后面,区别
  a = 1
  a++ 
  ++a
  符号写在前面,还是后面,在变量自己独立计算的时候,没有区别
  
  但是变量,要是参与了其他运算,有区别了
  
  j=i++ ++后算,先将i的值,赋值j, i自己在++
  n=++m ++先算,变量m++ 6 变量赋值给n
*/
public class Operator_1{
    public static void main(String[] args){
        int i = 5;
        int j = i++;
        System.out.println(i); //6
        System.out.println(j); //5
        
        int m = 5;
        int n = ++m;
        System.out.println(m);
        System.out.println(n);
    }
}

接下来，介绍下++，--运算符参与运算操作时，发生了怎样的变化，我们来看一段代码：

int a = 3;
int b;
b = a++ + 10;
System.out.println(a);
System.out.println(b);

上面代码的输出结果a值为4，b值为13；

这里我要强调一下了，当++，--运算符参与运算操作时，后置++，--的作用：

l ++,--运算符后置时，先使用变量a原有值参与运算操作，运算操作完成后，变量a的值自增1或者自减1；

再介绍下++，--运算符前置时，参与运算操作的变化，我们来看一段代码：

int a = 3;
int b;
b = ++a + 10;
System.out.println(a);
System.out.println(b);

上面代码的输出结果a值为4，b值为14；

这里我强调一下，当++，--运算符参与运算操作时，前置++，--的作用：

l ++，--运算符前置时，先将变量a的值自增1或者自减1，然后使用更新后的新值参与运算操作。

 

1.3 赋值运算符

我们来学习一下赋值运算符，赋值运算符就是为变量赋值的符号，赋值运算符的使用看下图：

 

运算符	运算规则	范例	结果
=	赋值	int a=2	2
+=	加后赋值	int a=2，a+=2	4
-=	减后赋值	int a=2，a-=2	0
*=	乘后赋值	int a=2，a*=2	4
/=	整除后赋值	int a=2，a/=2	1
%=	取模后赋值	int a=2，a%=2	0

 

注意：诸如+=这样形式的赋值运算符，会将结果自动强转成等号左边的数据类型。

写一个代码，我们看一下赋值运算符的使用

 /*
 * 赋值运算符
 * +=, -=, *=, /=, %= ： 
 * 上面的运算符作用：将等号左右两边计算，会将结果自动强转成等号左边的数据类型,再赋值给等号左边的
 * 注意：赋值运算符左边必须是变量
 */
public class OperatorDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        byte x = 10;
        x += 20;// 相当于 x = (byte)(x+20);
        System.out.println(x);
    }

}

运行结果如下图所示。

1.4 比较运算符

比较运算符，又叫关系运算符，它是用来判断两个操作数的大小关系及是否相等关系的，结果是布尔值true或者false。

==	相等于	4==3	False
!=	不等于	4!=3	True
<	小于	4<3	False
>	大于	4>3	True
<=	小于等于	4<=3	False
>=	大于等于	4>=3	True

 

这里需要注意一下：

l 赋值运算符的 = 符号与比较运算符的 == 符号是有区别的，如下：

l 赋值运算符的 = 符号，是用来将 = 符号右边的值，赋值给 = 符号左边的变量；

l 比较运算符的 == 符号，是用来判断 == 符号 左右变量的值是否相等的。

我们通过下面的一段代码，我们演示一下这个注意事项：

int a = 3;
int b = 4;
System.out.println( a=b );
System.out.println( a==b );

上面代码输出的结果第一个值为4，第二个值为false。

1.5逻辑运算符

逻辑运算符，它是用于布尔值进行运算的，运算的最终结果为布尔值true或false。

运算符	运算规则	范例	结果
&	与	false&true	False
|	或	false|true	True
^	异或	true^flase	True
!	非	!true	Flase

&&	短路与	false&&true	False
||	短路或	false||true	True

 

看完图后，我们来看一下逻辑运算符的常规使用方式：

l 逻辑运算符通常连接两个其他表达式计算后的布尔值结果

l 当使用短路与或者短路或时，只要能判断出结果则后边的部分就不再判断。

我们通过代码演示一下：

boolean b = 100>10;
boolean b2 = false;
System.out.println(b&&b2); // 打印结果为 false
System.out.println(b||b2); //打印结果为 true
System.out.println(!b2); //打印结果为 true
System.out.println(b && 100>10); //打印结果为 true，本行结果的计算方式稍后讲解运算符优先级时解答

好了，我们来总结一下运算符的结果规律吧：

l 短路与&&:参与运算的两边数据，有false，则运算结果为false；

l 短路或||:参与运算的两边数据，有true，则运算结果为true；

l 逻辑非! : 参与运算的数据，原先是true则变成false，原先是false则变成true。

 

/*
    逻辑运算符,对两个boolean类型数据之间进行计算
    结果也是boolean类型
    
    & : 一边是false,运算结果就是false, 见了false,就是false
    | : 一边是true,运算结果就是true,见了true,就是true
    ^ : 两边相同为false,不同为true
    ! : 取反 !true = false  !false=true
    && : 短路与 , 一边是false,另一边不运行
    || : 短路或 , 一边是true,另一边不运行
*/
public class Operator_4{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println( false & true );
        System.out.println( true | true );
        System.out.println( false ^ false );//F
        System.out.println( true ^ false );//T
        System.out.println( true ^ true );//F 
        
        
        System.out.println( !true );
        System.out.println( "--------------------------" );
        int i = 3;
        int j = 4;
        System.out.println(3>4 && ++j>2);
        System.out.println(i);
        System.out.println(j);
        
        System.out.println(3==3 || ++j>2);
        System.out.println(i);
        System.out.println(j);
    }
}

 

 

 

1.6 三元运算符

接下来我们要学习的三元运算符与之前的运算符不同。之前学习的均为一元或者二元运算符。元即参与运算的数据。

l 格式：

(条件表达式)？表达式1：表达式2；

l 表达式：通俗的说，即通过使用运算符将操作数联系起来的式子，例如：

l 3+2，使用算数运算符将操作数联系起来，这种情况，我们称为算数表达式。

l 3>2，使用比较运算符（也称为条件运算符）将操作数联系起来，这种情况，我们称为条件表达式。

l 其他表达式，不再一一举例。

l 三元运算符运算规则：

先判断条件表达式的值，若为true，运算结果为表达式1；若为false，运算结果为表达式2。

 

通过代码演示，我们来学习下三元运算符的使用：

方式一：
    System.out.println( 3>2 ? “正确” : “错误” ); 
// 三元运算符运算后的结果为true，运算结果为表达式1的值“正确”，然后将结果“正确”，在控制台输出打印

方式二：
    int a = 3;
    int b = 4;
    String result = (a==b) ? “相等” : “不相等”;  
//三元运算符运算后的结果为false，运算结果为表达式2的值“不相等”，然后将结果赋值给了变量

result

方式三：
    int n = (3>2 && 4>6) ? 100 : 200;
    //三元运算符运算后的结果为false，运算结果为表达式2的值200,然后将结果200赋值给了变量n

1.7 运算符优先级

在学习运算符的过程中，我们发现，当多个运算符一起使用的时候，容易出现不清晰先后运算顺序的问题，那么，在这里，我们来学习下，运算符之间的运算优先级。

下图是每种运算符的优先级，按照运算先后顺序排序（优先级相同的情况下，按照从左到右的顺序依次运算）

优先级	描述	运算符
1	括号	()、[]
2	正负号	+、-
3	自增自减，非	++、--、!
4	乘除，取余	*、/、%
5	加减	+、-
6	移位运算	<<、>>、>>>
7	大小关系	>、>=、<、<=
8	相等关系	==、!=
9	按位与	&
10	按位异或	^
11	按位或	|
12	逻辑与	&&
13	逻辑或	||
14	条件运算	?:
15	赋值运算	=、+=、-=、*=、/=、%=
16	位赋值运算	&=、|=、<<=、>>=、>>>=

 

优先级顺序看完了，我们来通过代码，加强一下：

int n = 3>4 ? 100 : 200;

这行的代码运算执行顺序我们来写一下：

l 1.执行 3>4操作，得到布尔类型false的结果

l 2.通过结果false，将对应的表达式2的结果200，作为运算的最终结果

l 3.把200 赋值给变量n

接下来，我们看一个比较复杂的代码：

int a = 5;
 int b = 3;
 int c = 1;
int n2 = (a>b && b>c) ? (c++) : (++c);

这段代码运算执行顺序我们也写一下：

l 1.小括号优先级高，我们先运算第一组小括号中的代码

l 1.1. 比较运算符”>” 优先级大于 逻辑运算符”&&”

l 先执行 a>b,得到结果true；

l 再执行 b>c,得到结果true；

l 最后执行 a>b的结果 && b>c的结果，即 true && true, 结果为true

l 2.三元运算符中的条件判断结果为true，返回表达式1的结果 c++

l 先将变量c的原有值赋值给变量n2，即n2值为1；

l 再将变量c的值自增1,更新为2

运算符我们学到这里就结束了，稍后在“趣味乐园”中，我们可以运用运算符进行练习。