Java 运算符

计算机的最基本用途之一就是执行数学运算,作为一门计算机语言,Java也提供了一套丰富的运算符来操纵变量。我们可以把运算符分成以下几组:

  • 算术运算符
  • 关系运算符
  • 位运算符
  • 逻辑运算符
  • 赋值运算符
  • 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。下表列出了所有的算术运算符。

表格中的实例假设整数变量A的值为10,变量B的值为20:

操作符 描述 例子
+ 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
取余 - 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(区别详见下文)
自减: 操作数的值减少1 B— 或 —B 等于 19(区别详见下文)

实例

下面的简单示例程序演示了算术运算符。复制并粘贴下面的 Java 程序并保存为 Test.java 文件,然后编译并运行这个程序:

  1. public class Test {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. int a = 10;
  4. int b = 20;
  5. int c = 25;
  6. int d = 25;
  7. System.out.println("a + b = " + (a + b) );
  8. System.out.println("a - b = " + (a - b) );
  9. System.out.println("a * b = " + (a * b) );
  10. System.out.println("b / a = " + (b / a) );
  11. System.out.println("b % a = " + (b % a) );
  12. System.out.println("c % a = " + (c % a) );
  13. System.out.println("a++ = " + (a++) );
  14. System.out.println("a-- = " + (a--) );
  15. // 查看 d++ 与 ++d 的不同
  16. System.out.println("d++ = " + (d++) );
  17. System.out.println("++d = " + (++d) );
  18. }
  19. }

以上实例编译运行结果如下:

  1. a + b = 30
  2. a - b = -10
  3. a * b = 200
  4. b / a = 2
  5. b % a = 0
  6. c % a = 5
  7. a++ = 10
  8. a-- = 11
  9. d++ = 25
  10. ++d = 27

自增自减运算符

1、自增(++)自减(—)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。

  1. public class selfAddMinus{
  2. public static void main(String[] args){
  3. int a = 3;//定义一个变量;
  4. int b = ++a;//自增运算
  5. int c = 3;
  6. int d = --c;//自减运算
  7. System.out.println("进行自增运算后的值等于"+b);
  8. System.out.println("进行自减运算后的值等于"+d);
  9. }
  10. }

运行结果为:

  1. 进行自增运算后的值等于4
  2. 进行自减运算后的值等于2

解析:

  • 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
  • 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

2、前缀自增自减法(++a,—a): 先进行自增或者自减运算,再进行表达式运算。

3、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 实例:

  1. public class selfAddMinus{
  2. public static void main(String[] args){
  3. int a = 5;//定义一个变量;
  4. int b = 5;
  5. int x = 2*++a;
  6. int y = 2*b++;
  7. System.out.println("自增运算符前缀运算后a="+a+",x="+x);
  8. System.out.println("自增运算符后缀运算后b="+b+",y="+y);
  9. }
  10. }

运行结果为:

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

关系运算符

下表为Java支持的关系运算符

表格中的实例整数变量A的值为10,变量B的值为20:

运算符 描述 例子
== 检查如果两个操作数的值是否相等,如果相等则条件为真。 (A == B)为假。
!= 检查如果两个操作数的值是否相等,如果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)为假。
< 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。

实例

下面的简单示例程序演示了关系运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件,然后编译并运行这个程序:

  1. public class Test {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. int a = 10;
  4. int b = 20;
  5. System.out.println("a == b = " + (a == b) );
  6. System.out.println("a != b = " + (a != b) );
  7. System.out.println("a > b = " + (a > b) );
  8. System.out.println("a < b = " + (a < b) );
  9. System.out.println("b >= a = " + (b >= a) );
  10. System.out.println("b <= a = " + (b <= a) );
  11. }
  12. }

以上实例编译运行结果如下:

  1. a == b = false
  2. a != b = true
  3. a > b = false
  4. a < b = true
  5. b >= a = true
  6. b <= a = false

位运算符

Java定义了位运算符,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。假设a = 60,b = 13;它们的二进制格式表示将如下:

  1. A = 0011 1100
  2. B = 0000 1101
  3. -----------------
  4. A&B = 0000 1100
  5. A | B = 0011 1101
  6. A ^ B = 0011 0001
  7. ~A= 1100 0011

下表列出了位运算符的基本运算,假设整数变量 A 的值为 60 和变量 B 的值为 13:

操作符 描述 例子
&(与) 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
|(或) 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
^(异或) 如果相对应位值相同,则结果为0,否则为1(任何一个值^0都是它本身,a^0 = a) (A ^ B)得到49,即 0011 0001
按位取反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。(左移,低位补0,不区分正数负数) 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。(右移,正数右移,高位补0,负数右移,高位补1) 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。(右移,高位补0,不区分正数负数) A>>>2得到15即0000 1111
  • **a^a=0** 任何数字和自己异或结果是0
  • **a^0=a** 任何数字和0异或还是他自己
  • **a^b^c=a^c^b** 异或运算具有交换律
  • 异或运算:x ^ 0 = xx ^ 1 = ~x
  • 与运算:x & 0 = 0x & 1 = x
  • a&1==1,可以判断 a 的二进制位末尾位是否为 1
  • a | 0==0,可以判断 a 的二进制位末尾位是否为 0

实例

下面的简单示例程序演示了位运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件,然后编译并运行这个程序:

  1. public class Test {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */
  4. int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */
  5. int c = 0;
  6. c = a & b; /* 12 = 0000 1100 */
  7. System.out.println("a & b = " + c );
  8. c = a | b; /* 61 = 0011 1101 */
  9. System.out.println("a | b = " + c );
  10. c = a ^ b; /* 49 = 0011 0001 */
  11. System.out.println("a ^ b = " + c );
  12. c = ~a; /*-61 = 1100 0011 */
  13. System.out.println("~a = " + c );
  14. c = a << 2; /* 240 = 1111 0000 */
  15. System.out.println("a << 2 = " + c );
  16. c = a >> 2; /* 15 = 1111 */
  17. System.out.println("a >> 2 = " + c );
  18. c = a >>> 2; /* 15 = 0000 1111 */
  19. System.out.println("a >>> 2 = " + c );
  20. }
  21. }

以上实例编译运行结果如下:

  1. a & b = 12
  2. a | b = 61
  3. a ^ b = 49
  4. ~a = -61
  5. a << 2 = 240
  6. a >> 2 = 15
  7. a >>> 2 = 15

逻辑运算符

下表列出了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 例子
&& 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。

实例

下面的简单示例程序演示了逻辑运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件,然后编译并运行这个程序:

  1. public class Test {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. boolean a = true;
  4. boolean b = false;
  5. System.out.println("a && b = " + (a&&b));
  6. System.out.println("a || b = " + (a||b) );
  7. System.out.println("!(a && b) = " + !(a && b));
  8. }
  9. }

以上实例编译运行结果如下:

  1. a && b = false
  2. a || b = true
  3. !(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。

实例

  1. public class LuoJi{
  2. public static void main(String[] args){
  3. int a = 5;//定义一个变量;
  4. boolean b = (a<4)&&(a++<10);
  5. System.out.println("使用短路逻辑运算符的结果为"+b);
  6. System.out.println("a的结果为"+a);
  7. }
  8. }

运行结果为:

  1. 使用短路逻辑运算符的结果为false
  2. a的结果为5

解析: 该程序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

下面是Java语言支持的赋值运算符:

操作符 描述 例子
= 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,它把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,它把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,它把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,它把左操作数和右操作数相除赋值给左操作数 C / = A,C 与 A 同类型时等价于 C = C / A
(%)= 取模和赋值操作符,它把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

实例

下面的简单示例程序演示了赋值运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件,然后编译并运行这个程序:

  1. public class Test {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. int a = 10;
  4. int b = 20;
  5. int c = 0;
  6. c = a + b;
  7. System.out.println("c = a + b = " + c );
  8. c += a ;
  9. System.out.println("c += a = " + c );
  10. c -= a ;
  11. System.out.println("c -= a = " + c );
  12. c *= a ;
  13. System.out.println("c *= a = " + c );
  14. a = 10;
  15. c = 15;
  16. c /= a ;
  17. System.out.println("c /= a = " + c );
  18. a = 10;
  19. c = 15;
  20. c %= a ;
  21. System.out.println("c %= a = " + c );
  22. c <<= 2 ;
  23. System.out.println("c <<= 2 = " + c );
  24. c >>= 2 ;
  25. System.out.println("c >>= 2 = " + c );
  26. c >>= 2 ;
  27. System.out.println("c >>= 2 = " + c );
  28. c &= a ;
  29. System.out.println("c &= a = " + c );
  30. c ^= a ;
  31. System.out.println("c ^= a = " + c );
  32. c |= a ;
  33. System.out.println("c |= a = " + c );
  34. }
  35. }

以上实例编译运行结果如下:

  1. c = a + b = 30
  2. c += a = 40
  3. c -= a = 30
  4. c *= a = 300
  5. c /= a = 1
  6. c %= a = 5
  7. c <<= 2 = 20
  8. c >>= 2 = 5
  9. c >>= 2 = 1
  10. c &= a = 0
  11. c ^= a = 10
  12. 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。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量。

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

实例

  1. public class Test {
  2. public static void main(String[] args){
  3. int a , b;
  4. a = 10;
  5. // 如果 a 等于 1 成立,则设置 b 为 20,否则为 30
  6. b = (a == 1) ? 20 : 30;
  7. System.out.println( "Value of b is : " + b );
  8. // 如果 a 等于 10 成立,则设置 b 为 20,否则为 30
  9. b = (a == 10) ? 20 : 30;
  10. System.out.println( "Value of b is : " + b );
  11. }
  12. }

以上实例编译运行结果如下:

  1. Value of b is : 30
  2. Value of b is : 20

instanceof 运算符

该运算符用于操作对象实例,检查该对象是否是一个特定类型(类类型或接口类型)。

instanceof运算符使用格式如下:

  1. ( 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。

下面是一个例子:

  1. String name = "James";
  2. boolean result = name instanceof String; // 由于 name 是 String 类型,所以返回真

如果被比较的对象兼容于右侧类型,该运算符仍然返回true。

看下面的例子:

  1. class Vehicle {}
  2. public class Car extends Vehicle {
  3. public static void main(String[] args){
  4. Vehicle a = new Car();
  5. boolean result = a instanceof Car;
  6. System.out.println( result);
  7. }
  8. }

以上实例编译运行结果如下:

  1. 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。

例如,(1+3)+(3+2)*2,这个表达式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。

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。

下表中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 expr++ expr— 从左到右
一元 ++expr —expr + - ~ ! 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