Java开发笔记（十）一元运算符的技巧

前面讲到赋值运算符的时候，提到“x = x+7”可以被“x += 7”所取代，当然Java编程中给某个变量自加7并不常见，常见的是给某变量自加1，就像走台阶，一般都是一级一级台阶地走，犯不着一下子跳上七级台阶。那么对于变量自加1的情况，既可以写成“x = x+1”，也可以写成“x += 1”，但是早期的Java设计师嫌前面的语句不够简洁，故而创造了新的运算符“++”，该运算符表示给变量自加1，于是“x += 1”可再简化为“x++”。同理，运算符“--”表示给变量自减1，语句“x--”等价于“x -= 1”和“x = x-1”。为深入理解“++”与“--”这两个运算符的作用，不妨运行下面的演示代码观察结果：

		int x = 3;
		System.out.println("初始 x="+x);
		x++; // 等同于x=x+1或者x+=1
		System.out.println("自增1 x="+x);
		x--; // 等同于x=x-1或者x-=1
		System.out.println("自减1 x="+x);

既然有了自增1运算“++”和自减1运算“--”，那末有没有自乘运算“**”和自除运算“//”呢？很遗憾Java不存在所谓的自乘与自除，倘若自乘运算指的是求某整型变量的平方，还是老老实实地写以下代码“x = x*x”或者“x *= x”；倘若自除运算指的是求某整型变量的倒数，也要老老实实地写以下代码“double y = 1.0/x”。求平方与求倒数的代码如下所示：

		// 没有“**”这个运算符，求平方还是按照常规写法
		x *= x; // 也可以写成x = x*x
		System.out.println("求平方 x="+x);
		// “//”已经被用作注释标记了，求倒数也得按照常规写法，而且整数的倒数只能是小数
		double y = 1.0/x; // 注意这里的1.0/x，由于x是整型数，因此1/x无法求得小数
		System.out.println("求倒数 y="+y);

由于“++”和“--”从头到尾只有变量自身参与运算，并无其它的操作数，因此又被称作一元运算符。类似的一元运算符还有负号运算符“-”和正号运算符“+”，这两个符号其实也来源于数学，都放在数字前面，比如“-1”表示负一，“+1”表示正一。但在Java编程当中，变量前面的正负号概念有所不同，例如“-x”指的是对x做负号运算，“x = -x”等价于“x = 0-x”。倘若整型变量x原来是正值，则负号运算的结果为负值；但若x原来是负值，则负号运算的结果变为正值，也就是所谓的负负得正。至于“x = +x”等价于“x = 0+x”，显然正号运算的结果与原值相同，正值的正号运算结果仍为正值，负值的正号运算结果仍为负值，而非数学上的正号意义。要想验证上述的正负运算符，可运行下列代码观察测试结果。

		x = -x; // 等同于x=0-x
		System.out.println("负数 x="+x);
		x = +x; // 等同于x=0+x
		System.out.println("正数 x="+x);

注意到上面的正负运算符直接放在变量之前，实际上“++”和“--”也允许放在变量前面，单独的“++x”等价于“x++”，单独的“--x”等价于“x--”。之所以特别强调“单独”二字，是因为一旦它们放到了其他语句之中，运算结果就将大不相同。譬如下述代码演示了二者之间的区别：

		int y1 = 7;
		int z1 = y1++; // 后加加操作的优先级较低
		System.out.println("z1="+z1);
		int y2 = 7;
		int z2 = ++y2; // 前加加操作的优先级较高
		System.out.println("z2="+z2);

 

运行上面的演示代码，会得到下面的日志信息。

z1=7
z2=8

 

可见此时z1的数值不等于z2，究其原因，乃是前加加与后加加的运行机制差异所致。对于“int z1 = y1++;”，该语句在执行时会分解成下列两个步骤：先执行对z1的赋值操作，再执行对y1的自增操作。此时最终的运行步骤如同以下代码：

    int z1 = y1;
    y1 = y1+1;

 

对于“int z2 = ++y2;”，该语句在执行时也会分解成下列两个步骤：先执行对y1的自增操作，再执行对z1的赋值操作。此时最终的运行步骤如同以下代码：

    y2 = y2+1;
    int z2 = y2;

 

其实这种情况很好理解，计算机语言跟人类文字的书写顺序一样，都是从上到下、从左往右。定睛一看“x++”，果然先看到变量x，接着才看到自增运算++；回头再瞅“++x”，这下先看到自增运算，然后才看到变量x。同是书面文字，计算机语言和人类语言的语法逻辑大抵相同。
最后来个脑筋急转弯，现有变量z1值为7，变量z2值为8，那么且看下面代码的运算结果，变量z3的数值又该为何？有兴趣的朋友不妨一试。

    int z3 = ++z1+z2++;