6、Java 运算符

Java运算符按功能可分为：算数运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符和条件运算符。

1、算数运算符

算术运算符包括通常的加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、取模（%），完成整数型和浮点型数据的算术运算。

许多语言中的取模运算只能用于整数型，Java对此做了扩展，它允许对浮点数进行取模操作。例如，3%2 的结果是 1, 15.2%5 的结果是 0.2。取模操作还可以用于负数，结果的符号与第一个操作数的符号相同，例如，5%-3 的结果是 2，-5%3 的结果是-2。

此外，算术运算符还有“++”和“--”两种，分别称为加1和减1运算符。这两种运算符有前缀形式和后缀形式，含有有所不同。例如，i++ 和 ++i 的执行顺序是不一样的，i++ 在 i 使用之后再 +1，++i 在 i 使用之前先 +1。i-- 和 --i 的情况于此类似。

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

以上实例编译运行结果如下：

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

2、关系运算符

关系运算符用来比较两个值，包括大于（>）、小于（<）、大于等于（>=）、小于等于（<=）、等于（==）和不等于（!=）6种。关系运算符都是二元运算符，也就是每个运算符都带有两个操作数，运算的结果是一个逻辑值。Java允许“==”和“!=”两种运算符用于任何数据类型。例如，既可以判断两个数的值是否相等，也可以判断对象或数组的实例是否相等。判断实例时比较的是两个对象在内存中的引用地址是否相等。

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) );
}
}

以上实例编译运行结果如下：

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

3、逻辑运算符

逻辑运算符包括逻辑与（&&）、逻辑或（||）和逻辑非（!）。前两个是二元运算符，后一个是一元运算符。Java对逻辑与和逻辑或提供“短路”功能，也就是在进行运算时，先计算运算符左侧的表达式的值，如果使用该值能得到整个表达式的值，则跳过运算符右侧表达式的计算，否则计算运算符右侧表达式，并得到整个表达式的值。

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));
}
}

以上实例编译运行结果如下：

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

4、位运算符

位运算符用来对二进制位进行操作，包括按位取反（~）、按位与（&）、按位或（|）、异或（^）、右移（>>）、左移（<<）和无符号右移（>>>）。位运算符只能对整数型和字符型数据进行操作。

4.1. 取反（~）

参加运算的一个数据，按二进制位进行“取反”运算。

运算规则：~1=0；~0=1；

即：对一个二进制数按位取反，即将0变1，1变0。

4.2. 按位与（&）

参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。

运算规则：0&0=0; 0&1=0; 1&0=0; 1&1=1；即：两位同时为“1，结果才为“1，否则为0。

例如：3&5 即 0000 0011 & 0000 0101 = 0000 0001 因此，3 & 5的值得1。

4.3. 按位或（|）

参加运算的两个对象，按二进制位进行“或”运算。

运算规则：0 | 0=0；0 | 1=1；1 | 0=1；1 | 1=1；

即 ：参加运算的两个对象只要有一个为1，其值为1。

例如：3 | 5，即 0000 0011 | 0000 0101 = 0000 0111 因此，3 | 5的值得7。

4.4. 异或（^）

参加运算的两个数据，按二进制位进行“异或”运算。

运算规则：0^0=0；0^1=1；1^0=1；1^1=0；

即：参加运算的两个对象，如果两个相应位为“异”（值不同），则该位结果为1，否则为0。

4.5. *左移（<<）*

运算规则：按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数，高位移出（舍弃），低位的空位补零。例如：12345 << 1，则是将数字12345左移1位：

位移后十进制数值变成：24690，刚好是12345的二倍，所以有些人会用左位移运算符代替乘2的操作，但是这并不代表是真的就是乘以2，很多时候，我们可以这样使用，但是一定要知道，位移运算符很多时候可以代替乘2操作，但是这个并不代表两者是一样的。

思考一下：如果任意一个十进制的数左位移32位，右边补位32个0，十进制岂不是都是0了？当然不是！！！当int 类型的数据进行左移的时候，当左移的位数大于等于32位的时候，位数会先求余数，然后再进行左移，也就是说，如果真的左移32位 12345 << 32 的时候，会先进行位数求余数，即为 12345<<(32%32) 相当于 12345<< 0 ，所以12345<< 33 的值和12345<<1 是一样的，都是 24690。

4.6. 右*移（>>）*

同样，还是以12345这个数值为例，12345右移1位：12345>>1。

右移后得到的值为 6172 和int 类型的数据12345除以2取整所得的值一样，所以有些时候也会被用来替代除2操作。另外，对于超过32位的位移，和左移运算符一样，，会先进行位数求余数。

4.7. 无符号右移（>>>）

无符号右移运算符和右移运算符是一样的，不过无符号右移运算符在右移的时候是补0的，而右移运算符是补符号位的。以下是-12345二进制表示：

对于源码、反码、补码不熟悉的同学，请自行学习，这里就不再进行补充了讲解了，这里提醒一下，在右移运算符中，右移后补0，是由于正数 12345 符号位为0 ，如果为1，则应补1。

4.8、原码、反码和补码说明：一个数可以分成符号位（0正1负）+ 真值，原码是我们正常想法写出来的二进制。由于计算机只能做加法，负数用单纯的二进制原码书写会出错，于是大家发明了反码（正数不变，负数符号位不变，真值部分取反）；再后来由于+0， -0的争端，于是改进反码，变成补码（正数不变，负数符号位不变，真值部分取反，然后+1）。二进制前面的0都可以省略，所以总结来说：计算机里的负数都是用补码（符号位1，真值部分取反+1）表示的。2、位运算符和2的关系位运算符和乘2、除2在大多数时候是很相似的，可以进行替代，同时效率也会高的多，但是两者切记不能混淆 ；很多时候有人会把两者的概念混淆，尤其是数据刚好是 2、4、6、8、100等偶数的时候，看起来就更相似了，但是对于奇数，如本文使用的12345 ，右移之后结果为6172 ，这个结果就和数学意义上的除以2不同了，不过对于int 类型的数据，除2 会对结果进行取整，所以结果也是6172 ，这就更有迷惑性了。

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 );
}
}

以上实例编译运行结果如下：

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

5、赋值运算符

赋值运算符的作用就是将常量、变量或表达式的值赋给某一个变量。

除了“=”，其它的都是特殊的赋值运算符，以“+=”为例，x += 3就相当于x = x + 3，首先会进行加法运算x+3，再将运算结果赋值给变量x。-=、*=、/=、%=赋值运算符都可依此类推。

Test.java 文件代码：

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 );
  }
}

以上实例编译运行结果如下：

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

6、条件运算符

条件运算符（ ? : ）也称为 “三元运算符”或“三目运算符”。

语法形式：布尔表达式 ？表达式1 ：表达式2。

运算过程：如果布尔表达式的值为 true ，则返回 表达式1的值，否则返回 表达式2 的值。

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 );
  }
}

 

7、运算符的优先次序

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。

在对一个表达式进行计算时，如果表达式中含有多种运算符，则要安运算符的优先次序一次从高向低进行。运算符的优先次序如下：