Java入门必看!Java运算符(超详细)
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– 2023.03.17 –
不知不觉又到周五啦,大家是不是都在计划周末去哪儿玩?计划赶不上变化,不如先来看看小编今天分享的内容吧!今天给大家整理了超详细的Java运算符知识,啥也不说了快收藏吧!
运算符就是一种告诉编译器执行特定的数学或逻辑操作的符号,用来表示针对数据的特定操作,也称之为操作符。
在Java当中,运算符可以分为:算术运算符、 关系运算符、逻辑运算符、位运算符、移位运算符以及条件运算符等。下面我们详细看一下每种运算符是怎样的,以及部分使用案例:
注意点:
(1)这些运算符都是二元运算符,使用时必须要有左右两个操作数。
(2)同C语言一样,int / int的结果还是int,而且会向下取整。
要出现小数点,那就转成double类型或在最后*1.0。
(3)除法和取模操作时,右操作数不能为0,否则会报出异常。
(4)%在Java中不但可以对整数进行取模,还可以对double进行取模操作。
(5)两边操作数不相同的时候,会发生类型提升。这个我们来看一个特例:
如图:对两个short类型进行相加,再用short进行接受,发现报错,提示是从int到short可能会有损失。为了计算的方便,Java在将小于4个字节的类型进行计算的时候,会将其隐形提升到int类型。上面两个short均被提升到int,在用short接收,就会报错。解决办法是进行强制类型转换。
该种类型运算符操作完成后,会将操纵的结果赋值给左操作数。要注意只有变量才可以使用该运算符,常量不允许被修改,不能使用。
这两种运算符有前置和后置之分。如果是单独使用,那么前置和后置是没有区别的,如果是混合使用:
混合使用,【前置++】先+1,然后使用变量+1之后的值,【后置++】先使用变量原来的值,表达式结束时给变量+1 只有变量才能使用自增/自减运算符,常量不能使用,因为常量不允许被修改。
主要有六个: ==(等于)、 !=(不等于)、 >(大于)、 >=(大于等于)、<(小于)、<=(小于等于) ,其计算结果是 true 或者 false 。在Java中,只有true和false,不存在0表示假,非0表示真。
当需要多次判断时,不能连着写,比如:3 < a < 5,在C语言当中,是可以运行的,但是在Java当中会报错,需要写成3 <
逻辑运算符主要有:&(按位与),&&(短路与),|(按位或),||(短路或),!(非,即取反)。
短路与&& 和 逻辑与 &有什么区别?
首先这两个运算符的运算结果没有任何区别,完全相同。只不过“短路与&&”会发生短路现象。
什么是短路现象呢?
右边表达式不执行,这种现象叫做短路现象。
什么时候使用&&,什么时候使用& ?
从效率方面来说,&&比&的效率高一些。因为逻辑与&不管第一个表达式结果是什么,第二个表达式一定会执行。
在以后的开发中,短路与&&和逻辑与还是需要同时并存的。大部分情况下都建议使用短路与&&只有当既需要左边表达式执行,又需要右边表达式执行的时候,才会选择逻辑与&。
跟短路与类似
- 使用短路与 && 的时候,当左边的表达式为false的时候,右边的表达式不执行
- 使用短路或 || 的时候当左边的表达式结果是true的时候,右边的表达式不执行
注意:逻辑运算符两边要求都是布尔类型,并且最终的运算结果也是布尔类型。
数据存储的最小单位是字节,而数据操作的最小单位是比特位。字节是最小的存储单位,每个字节是由8个二进制比特位组成的,多个字节组合在一起可以表示各种不同的数据。位运算表示按照二进制的每一位进行运算。
如果两个二进制位都是 1,则结果为 1,否则结果为 0。
如果两个二进制位有一个是1,则结果是1,否则都是0,结果是0。
如果两个二进制位相同,则结果是0,否则是1。
如果该二进制位是1,则变成0,是0,变成1。
Java和C语言不同的地方在于,Java多了一个>>>,表示无符号右移。Java的移位运算符有三个: <<、>>、>>> 。都是二元运算符,且都是按照二进制比特位来运算的。
- 左移:<<最左侧位不要了,在最右侧补零。左移 1 位,相当于原数字 * 2。左移 N 位,相当于原数字 * 2 的N次方。
- 右移:>>最右侧不要了,在最左侧如果是正数,补0,负数补1。右移 1 位,相当于原数字 / 2。右移 N 位,相当于原数字 / 2 的N次方。
- 无符号右移:>>>最右侧位不要了,最左侧补0。
- 移动负数位或者移位位数过大都没有意义。
计算机在进行运算的时候,实际上是按照二进制运算的。加减等在运算的时候被转化成二进制的形式进行运算。计算机计算移位效率高于计算乘除,比如当某个代码正好乘除 2 的N次方的时候可以用移位运算代替。有的时候,可以拿来用用。比如求两个数的平均值:
条件运算符只有一个:表达式1: 表达式2 : 表达式3。
当表达式1为true时,执行表达式2,表达式3不在执行,否则执行表达式2。这个是Java当中唯一的一个三目运算符。
表达式2和表达式3的结果需要同类型的,表达式不能单独存在。
看到图中这么多内容,是不是头都大了,其实不必记忆,在使用的时候直接加括号就可以了。
今天的分享就到这里了,想了解更多编程知识,记得常来看我!
我们下期再见!
END
文案编辑|云端学长
文案配图|云端学长
内容由:云端源想分享
Java 中的移位运算符(Shift Operator)
针对移位(Shift Operator)操作符是最基本的操作符之一,几乎每种编程语言都包含这一操作符。
同时我们对移位运算又会觉得比较陌生和困惑,这是因为移位运算除了在 JDK 底层你会遇到不少,还有就是在各种奇葩的面试题会遇到一些,在实际使用的时候,这个运算其实很难用得上。
因为用得不多,所以在大部分人的面对的代码情况下,根本不会考虑移位运算,所以对移位运算我们大致知道下就可以了,至于如何奇葩的运算,你只知道一些基本概念就行,其实很多时候并不需要你直接用移位运算算出来。
针对移位运算,我们需要了解有几个基本概念。
Java 只有 3 个移位运算符, << (左移)、 >> (带符号右移)和 >>> (无符号右移)。
为什么有 3 个,移位运算不是左就是右,为什么有 3 个?
因为 Java 的整数是有符号的整数,所以针对符号转换 Java 添加了一个无符号右移。
Java 的移位运算,不能用于浮点数,只能用于整数。
因为 Java 可以处理整数的长度不一样,所以移位运算只会用在 int 上,虽然其他数据类型也可以用,但是都是在转换成 int 后进行计算的。
在 Java 的整数 int 表达中,其中有一个位留给了符号位置,所以真正可以存储数据的位为 31 位。
因此,Int 的存储范围为:[-2^31,2^31-1],所以上面的指数为 31, 而不是 32 的原因是其中有一位留给了符号位。
左移操作符 << 是将数据转换成二进制数后,向左移若干位,高位丢弃,低位补零 。
如下面的代码:
程序的输出为:
因为都在末尾补 0 ,所以在范围内,不管你是左移 1 位还是超过 1 位,都是等于 10 进制的数乘以 2。
Java中整型表示负数时,最高位为符号位,正数为0 ,负数为1 。
>> 是带符号的右移操作符,将数据转换成二进制数后,向右移若干位,高位补符号位,低位丢弃 。
对于正数作右移操作时,具体体现为高位补0 ;负数则补1
这个主要是针对右移动的时候高位出现空白,我们应该还是补 0 还是 1 的问题。
带符号的右移意思就是:当高位出现空白的时候,我们补符号位,根据当前的数据不同而不同。
如下面的代码:
运行结果为:
我们可以看到上面的移位为带有符号的移位置,所有移动的高位在负数的时候都被补充为符号位了。
如果是负数的话,就会补充为 1 。
无符号右移操作符 >>> 与>> 类似,都是将数据转换为二进制数后右移若干位,不同之处在于,不论负数与否,结果都 是高位补零,低位丢弃 。
这个操作符的计算对负数的计算会因为补位的不同而变成整数。
如下面的代码。
程序输出如下:
从上面的代码输出中,我们会发现对应的 2 进制长度不一样,因为在 Java 程序中对于二进制,前面为 0 的时候,在输出的时候会进行丢弃的。
所以显示的长度不一样,如果希望显示长度一致的话,前面补 0 就可以了。
「Java」位运算符
1、Java中的位运算符(操作符)
1.1 .与运算符
与运算符用符号“&”表示,其使用规律如下:
只有对应的两个二进制位均为1时,结果才为1。例如,9&5,即00001001&00000101=00000001
- 运行结果:
- a 和b 与的结果是:128
- 下面分析这个程序:
- “a”的值是131,转换成二进制就是10000011,而“b”的值是128,转换成二进制就是10000000。根据与运算符的运算规律,只有两个位都是1,结果才是1,可以知道结果就是10000000,即2的7次方,为128。
1.2.或运算符
或运算符用符号“|”表示,其运算规律如下:
只要对应的两个二进制位有一个为1,结果就为1,否则就为0,例如9|5,即00001001|00000101=00001101。
- 运行结果:
- a 和b 或的结果是:129
- 下面分析这个程序段:
- a 的值是129,转换成二进制就是10000001,而b 的值是128,转换成二进制就是10000000,根据或运算符的运算规律,只有两个位有一个是1,结果才是1,可以知道结果就是10000001,即129。
1.3.非运算符
非运算符用符号“~”表示,其运算规律如下:
如果位为0,结果是1,如果位为1,结果是0。
- 运行结果:
- ~a 结果是:1
- 下面分析这个程序段:
- a 的值是2,转换成二进制就是10,非运算符的运算规律,如果位为0,结果是1,如果位为1,结果是0,可以知道结果就是01,即1。
1.4.异或运算符
异或运算符是用符号“^”表示的,其运算规律是:
两个操作数的位中,位相同则结果为0,不同则结果为1。
- 运行结果: a 与 b 异或的结果是:13 分析上面的程序段:a 的值是15,转换成二进制为1111,而b 的值是2,转换成二进制为0010,根据异或的运算规律,可以得出其结果为1101 即13。
2.Java中的运算符(操作符)
程序的基本功能是处理数据,任何编程语言都有自己的运算符。因为有了运算符,程序员才写出表达式,实现各种运算操作,实现各种逻辑要求。
为实现逻辑和运算要求,编程语言设置了各种不同的运算符,且有优先级顺序,所以有的初学者使用复杂表达式的时候搞不清楚。这里详细介绍一下Java中的运算符。
Java运算符很多,下面按优先顺序列出了各种运算符。
2.1 . 一元运算符
因操作数是一个,故称为一元运算符。
++x 因为++在前,所以x的值先加1后用。
x++ 因为++在后,所以x的值先用后加1。
注意:a+ ++b和a+++b是不一样的(因为有一个空格)。
运行结果是: a=10,b=11,sum=21
运行结果是:a=11,b=10,sum=20
2.2.算术运算符
所谓算术运算符,就是数学中的加、减、乘、除等运算。因算术运算符是运算两个操作符,故又称为二元运算符。
这些操作可以对不同类型的数字进行混合运算,为了保证操作的精度,系统在运算过程中会做相应的转化。数字精度的问题,我们在这里不再讨论。下图中展示了运算过程中,数据自动向上造型的原则。
注:
1、实线箭头表示没有信息丢失的转换,也就是安全性的转换,虚线的箭头表示有精度损失的转化,也就是不安全的。
2、当两个操作数类型不相同时,操作数在运算前会子松向上造型成相同的类型,再进行运算。
示例如下:
运行结果如下:
3、移位运算符
移位运算符操作的对象就是二进制的位,可以单独用移位运算符来处理int型整数。
以int类型的6297为例,代码如下:
运行结果:
注:
x<>y相当于x/2y,从计算速度上讲,移位运算要比算术运算快。如果x是负数,那么x>>>3没有什么算术意义,只有逻辑意义。
4、关系运算符
Java具有完备的关系运算符,这些关系运算符同数学中的关系运算符是一致的。具体说明如下:
5、逻辑运算符
逻辑非关系值表
逻辑与关系值表
逻辑或关系值表
在运用逻辑运算符进行相关的操作,就不得不说“短路”现象。代码如下:
逻辑或也存在“短路”现象,当执行到有一个表达式的值为true时,整个表达式的值就为true,后面的代码就不执行了。
“短路”现象在多重判断和逻辑处理中非常有用。我们经常这样使用:
如果str为null,那么执行str.trim().length()就会报错,短路现象保证了我们的代码能够正确执行。
在书写布尔表达式时,首先处理主要条件,如果主要条件已经不满足,其他条件也就失去了处理的意义。也提高了代码的执行效率。
位运算是对整数的二进制位进行相关操作,详细运算如下:
非位运算值表
与位运算值表
或位运算值表
异或位运算值表
运算结果如下:
程序分析:
按位运算属于计算机低级的运算,现在我们也不频繁的进行这样的低级运算了。
6、三目运算符
三目运算符是一个特殊的运算符,它的语法形式如下:
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,就返回表达式1的值,否则返回表达式2的值,例如:
等价于下列代码:
三目运算符和if…else语句相比,前者使程序代码更加简洁。
7、赋值运算符
赋值运算符是程序中最常用的运算符了,示例如下:
补充:
- 字符串运算符: + 可以连接不同的字符串。
- 转型运算符: () 可以将一种类型的数据或对象,强制转变成另一种类型。如果类型不相容,会报异常出来。
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