Java 运算符

运算符是一种告诉编译器执行特定的数学或逻辑操作的符号

Java 语言内置了丰富的运算符

Java 支持以下几类运算符

  1. 算术运算符
  2. 关系运算符
  3. 位运算符
  4. 逻辑运算符
  5. 赋值运算符
  6. 其他运算符

算术运算符

算术运算符用在数学表达式中,它们的作用和在数学中的作用一样

下表下表列出了 Java 语言中所有的算术运算符

我们假定整数变量 A 的值为 10,变量 B 的值为20

操作符 描述 示例
+ 加法 - 相加运算符两侧的值 A + B 等于 30
- 减法 - 左操作数减去右操作数 A – B 等于 -10
* 乘法 - 相乘操作符两侧的值 A * B 等于 200
/ 除法 - 左操作数除以右操作数 B / A 等于 2
% 取模 - 左操作数除以右操作数的余数 B%A 等于 0
++ 自增: 操作数的值增加1 B++ 或 ++B 等于 21
-- 自减: 操作数的值减少1 B-- 或 --B 等于 19

下面的代码简单的演示了这些运算符的使用

public class MathOperator {

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

运行范例 »

编译运行以上 Java 代码,输出结果如下

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

自增自减运算符

自增 ( ++ ) 自减 ( -- ) 运算符

这两个运算符是一种特殊的算术运算符,在算术运算符中需要两个操作数来进行运算,而自增自减运算符是一个操作数

public class selfAddMinus{
    public static void main(String[] args){
        int a = 3;//定义一个变量;
        int b = ++a;//自增运算
        int c = 3;
        int d = --c;//自减运算
        System.out.println("进行自增运算后的值等于"+b);
        System.out.println("进行自减运算后的值等于"+d);
    }
}

编译运行以上 Java 代码,输出结果如下

进行自增运算后的值等于4
进行自减运算后的值等于2

在这个范例中

  1. int b = ++a; 拆分运算过程为: a=a+1=4; b=a=4, 最后结果为b=4,a=4

  2. int d = --c; 拆分运算过程为: c=c-1=2; d=c=2, 最后结果为d=2,c=2

  3. 缀自增自减法 (++a,--a):** 先进行自增或者自减运算,再进行表达式运算

  4. 后缀自增自减法 (a++,a--):** 先进行表达式运算,再进行自增或者自减运算

范例

public class selfAddMinus{
    public static void main(String[] args){
        int a = 5;//定义一个变量;
        int b = 5;
        int x = 2*++a;
        int y = 2*b++;
        System.out.println("自增运算符前缀运算后a="+a+",x="+x);
        System.out.println("自增运算符后缀运算后b="+b+",y="+y);
    }
}

编译运行以上 Java 代码,输出结果如下

自增运算符前缀运算后 a=6,x=12
自增运算符后缀运算后 b=6,y=10

关系运算符

下表列出了 Java 支持的关系元素符

我们假定整数变量 A 的值为 10,变量 B 的值为 20

运算符 描述 示例
== 检查两个操作数的值是否相等,相等则条件为真 ( A == B) 为假 (非真)
!= 检查两个操作数的值是否相等,值不相等则条件为真 ( A != B) 为真
> 检查左操作数的值是否大于右操作数的值,如果是那么条件为真 ( A > B ) 非真
< 检查左操作数的值是否小于右操作数的值,如果是那么条件为真 ( A < B ) 为真
>= 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值,如果是那么条件为真 ( A >= B ) 为假
<= 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值,如果是那么条件为真 ( A <= B ) 为真

下面的代码简单的演示了这些关系运算符的使用

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) );
  }
}

编译运行以上 Java 代码,输出结果如下

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

位运算符

Java 语言支持位运算符

位运算符可以应用于整数类型 (int),长整型 (long),短整型 (short),字符型 (char),和字节型 (byte) 等类型

位运算符作用在所有的位上,并且按位运算

我们假设 a = 60,b = 13,那么它们的二级制和位运算结果如下

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 Java 支持的 位运算符

我们假设整数变量 A 的值为 60 和变量 B 的值为 13

操作符 描述 示例
如果相对应位都是1,则结果为1,否则为 0 ( A & B ) 得到 12,即 0000 1100
| 如果相对应位都是0,则结果为 0,否则为 1 ( A | B ) 得到 61,即 0011 1101
^ 如果相对应位值相同,则结果为0,否则为 1 (A ^ B)得到49,即 0011 0001
按位补运算符翻转操作数的每一位
即 0 变成 1,1 变成 0
( ~A ) 得到 -61,即1100 0011
<< 按位左移运算符
左操作数按位左移右操作数指定的位数
A << 2 得到 240,即 1111 0000
>> 按位右移运算符
左操作数按位右移右操作数指定的位数
A >> 2 得到 15 即 1111
>>> 按位右移补零操作符
左操作数的值按右操作数指定的位数右移,移动得到的空位以零填充
A>>>2 得到 15 即 0000 1111

下面的范例简单的演示了这些位操作符的使用

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 );
  }
} 

编译运行以上 Java 代码,输出结果如下

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

逻辑运算符

下表列出了 Java 支持的逻辑运算符的基本运算

假设布尔变量 A 为真,变量 B 为假

操作符 描述 示例
&& 称为逻辑与运算符
当且仅当两个操作数都为真,条件才为真
( A && B ) 为假
|| 称为逻辑或操作符
如果任何两个操作数任何一个为真,条件为真
( A | |B ) 为真
! 称为逻辑非运算符。用来反转操作数的逻辑状态
如果条件为 true,则逻辑非运算符将得到 false
!(A && B) 为真

下面的范例演示了这些逻辑运算符的使用

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));
  }
}

编译运行以上 Java 代码,输出结果如下

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

短路逻辑运算符

当使用 与逻辑运算符 ( && ) 时,在两个操作数都为 true 时,结果才为 true

但是当得到第一个操作为 false 时,其结果就必定是 false,这时候就不会再判断第二个操作了

public class LuoJi{
    public static void main(String[] args){
        int a = 5;//定义一个变量;
        boolean b = (a<4)&&(a++<10);
        System.out.println("使用短路逻辑运算符的结果为"+b);
        System.out.println("a的结果为"+a);
    }
}

编译运行以上 Java 范例,输出结果如下

使用短路逻辑运算符的结果为 false
a的结果为5

在这段代码中,使用到了短路逻辑运算符( && ),首先判断 a<4 的结果为 false,则 b 的结果必定是 false,所以不再执行第二个操作 a++<10 的判断,所以 a 的值为 5

赋值运算符

下表列出了 Java 语言支持的赋值运算符

操作符 描述 示例
= 简单的赋值运算符,将右操作数的值赋给左侧操作数 C = A + B将把A + B得到的值赋给C
+= 加和赋值操作符,将左操作数和右操作数相加赋值给左操作数 C += A 等价于 C = C + A
-= 减和赋值操作符,将左操作数和右操作数相减赋值给左操作数 C -= A 等价于 C = C -A
*= 乘和赋值操作符,将左操作数和右操作数相乘赋值给左操作数 C *= A 等价于 C = C * A
/= 除和赋值操作符,将左操作数和右操作数相除赋值给左操作数 C /= A 等价于 C = C / A
%= 取模和赋值操作符,将左操作数和右操作数取模后赋值给左操作数 C %= A 等价于 C = C%A
<<= 左移位赋值运算符 C <<= 2等价于 C = C << 2
>>= 右移位赋值运算符 C >>= 2等价于 C = C >> 2
&= 按位与赋值运算符 C &= 2 等价于 C = C&2
^= 按位异或赋值操作符 C ^= 2等价于 C = C ^ 2
|= 按位或赋值操作符 C |= 2 等价于C = C | 2

下面的范例演示了这些运算符的使用

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 >>= a = " + c );
     c &= a ;
     System.out.println("c &= 2  = " + c );
     c ^= a ;
     System.out.println("c ^= a   = " + c );
     c |= a ;
     System.out.println("c |= a   = " + c );
  }
} 

编译运行以上 Java 代码,输出结果如下

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

条件运算符 ( ?: )

条件运算符 ( ?: ) 也被称为三元运算符

该运算符有 3 个操作数,并且需要判断布尔表达式的值

条件运算符 ( ?: ) 的主要是决定哪个值应该赋值给变量

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

范例

public class Test {
   public static void main(String[] args){
      int a , b;
      a = 10;
      // 如果 a 等于 1 成立,则设置 b 为 20,否则为 30
      b = (a == 1) ? 20 : 30;
      System.out.println( "Value of b is : " +  b );

      // 如果 a 等于 10 成立,则设置 b 为 20,否则为 30
      b = (a == 10) ? 20 : 30;
      System.out.println( "Value of b is : " + b );
   }
}

编译运行以上 Java 代码,输出结果如下

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

instanceof 运算符

instanceof运算符用于检查某个对象是否是一个特定类型 ( 类类型或接口类型 )

语法

instanceof 运算符使用语法如下

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

如果运算符左侧变量所指的对象,是操作符右侧类或接口 ( class / interface )的一个对象,那么结果为真

String name = "James";

// 由于 name 是 String 类型,所以返回真
boolean result = name instanceof String; 

如果被比较的对象兼容于右侧类型,该运算符仍然返回 true

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);
   }
}

编译运行以上 Java 代码,输出结果如下

true

Java 运算符优先级

当多个运算符出现在一个表达式中,谁先谁后呢 ?

这就涉及到运算符的优先级别的问题

在一个多运算符的表达式中,运算符优先级不同会导致最后得出的结果差别甚大

下面这个如果按加号最优先计算,答案就是 18,如果按照乘号最优先,答案则是 14

1 + 3 + 3 + 2 * 2

再如 x = 7 + 3 * 2 这里 x 得到 13,而不是 20,因为乘法运算符比加法运算符有较高的优先级,所以先计算 3 * 2 得到 6,然后再加 7

下表列出了 Java 语言中运算符的优先级

具有最高优先级的运算符在的表的最上面,最低优先级的在表的底部

类别 操作符 关联性
后缀 () [] .( 点操作符 ) 左到右
一元 + + - ! ~ 从右到左
乘性 * / % 左到右
加性 + - 左到右
移位 >> >>>  << 左到右
关系 >> = << = 左到右
相等 ==  != 左到右
按位与 左到右
按位异或 ^ 左到右
按位或 | 左到右
逻辑与 && 左到右
逻辑或 | | 左到右
条件 ?: 从右到左
赋值 = += -= *= /= %= >>= <<= &= ^= |= 从右到左
逗号 左到右

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