三、操作符

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（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：

实例

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) ); } }

运行实例 »

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

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。

实例

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); } }

运行结果为：

进行自增运算后的值等于4
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：

实例

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); } }

运行结果为：

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

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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(非真)。
!=	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）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。

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：

Test.java 文件代码：

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

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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：

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
＆	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。	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

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：

Test.java 文件代码：

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

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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：

实例

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

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

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); } }

运行结果为：

使用短路逻辑运算符的结果为false
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。

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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

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：

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 >>= 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 );   } } 

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

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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。

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

实例

Test.java 文件代码：

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 ); } }

以上实例编译运行结果如下：

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

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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：

( 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：

String name = "James"; 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：

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); } }

以上实例编译运行结果如下：

true

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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	+ + - ！〜	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

3.1 测试对象的等价性

• == 和 != 比较的是对象的引用
• 特殊方法equals() 的默认行为也是比较引用

// Equivalence.java
public class Equivalence{
    public static void main(String[] args){ Integer n1 = new Integer(47); Integer n2 = new Integer(47); System.out.println(n1 == n2); System.out.println(n1 != n2); System.out.println(n1.equals(n2)); Value v1 = new Value(); Value v2 = new Value(); v1.i = v2.i = 47; System.out.println(v1.equals(v2)); } } class Value{ int i; } /* Output: * false * true * true * false */

  以上，
1. n1 和 n2 是两个不同的引用（明显是两个不同的存储区域），所以二者 !=。
2. equals() 方法是所有对象的特殊方法（继承自Object类），Integer重定义了equals()方法以比较其内容是否相等，所以这里n1.equals(n2) 为 true。equals()不适用于“基本类型”，基本类型直接使用==和!=即可。
3. v1.equals(v2)为 false 验证了 equals()方法默认行为是比较引用，除非在自定义类Value中重定义 equals()方法。

3.2 直接常量

• 有时直接常量的类型是模棱两可的，这就需要与直接常量相关的某些字符来额外增加一些信息以“指导”编译器，使其能够准确地知道要生成什么样的类型。如果编译器能够正确地识别类型，就不必在数值后增加字符。
• 在C、C++或者Java中，二进制数没有直接常量表示方法。但是，在使用十六进制和进制的记数法时，以二进制形式显示结果将非常有用。通过使用Integer和Long类的静态方法toBinaryString()可以很容易地实现这一点。注意，如果将比较小的类型传递给Integer.toBinaryString()方法，则该类型将自动转换为int。

// Literals.java
public class Literals{
    public static void main(String[] args){ int i1 = 0x2f; // Hexadecimal (lowercase) System.out.println("i1: " + Integer.toBinaryString(i1)); int i2 = 0X2F; // Hexadecimal (uppercase) System.out.println("i2: " + Integer.toBinaryString(i2)); int i3 = 0177; // Octal (leading zero) System.out.println("i3: " + Integer.toBinaryString(i3)); char c = 0xffff; // max char hex value System.out.println("c: " + Integer.toBinaryString(c)); byte b = 0x7f; // max short hex value System.out.println("b: " + Integer.toBinaryString(b)); short s = 0x7fff; // max short hex value System.out.println("s: " + Integer.toBinaryString(s)); long n1 = 200L; // long suffix long n2 = 200l; // long suffix (but can be confusing) long n3 = 200; float f1 = 1; float f2 = 1F; // float suffix float f3 = 1f; // float suffix double d1 = 1d; // double suffix double d2 = 1D; // dobule suffix // (Hex and Octal also work with long) } /* OUtput: * i1: 101111 * i2: 101111 * i3: 1111111 * c: 1111111111111111 * b: 1111111 * s: 111111111111111 * */ }

• 指数计数法。在C、C++以及Java中，e 代表“10的幂次”，与科学与工程领域中“e”代表自然对数的基数（约等于2.718，Java中的Math.E给出了更精确的double型的值）不同。
  

  根据John Kirkham的描述，Java语言中 e 与 科学工程领域不同，可能跟60年代的FORTRAN有关。

// Exponents.java
// "e" means "10 to the power."
public class Exponents { public static void main(String[] args){ // Uppercase and lowercase 'e' are the same: float expFloat = 1.39E-43f; expFloat = 1.39e-43f; System.out.println(expFloat); double expDouble = 47e47d; // 'd' is optional double expDouble2 = 47e47; // Automaticall double System.out.println(expDouble); } /* Output: *1.39E-43 *4.7E48 */ }

3.3 类型转换（cast）操作符

• Java中布尔类型，不允许进行任何类型的转换处理，其它基本类型都可转换成别的基本数据类型。

• 将float和double转型为整型值时，总是对该数字执行截尾。如果想要得到舍入的结果，就需要使用java.lang.Math中的round()方法。

  // CastingNumbers.java
  // What happens when you cast a float or double to an integral value ?
  public class CastingNumbers{ public static void main(String[] args){ double above = 0.7, below = 0.4; float fabove = 0.7f, fbelow = 0.4f; System.out.println("(int)above: " + (int)above); System.out.println("(int)below: " + (int)below); System.out.println("(int)fabove: " + (int)fabove); System.out.println("(int)fbelow: " + (int)fbelow); System.out.println("Math.round(above): " + Math.round(above)); System.out.println("Math.round(above): " + Math.round(above)); System.out.println("Math.round(below): " + Math.round(below)); System.out.println("Math.round(fabove): " + Math.round(fabove)); System.out.println("Math.round(fbelow): " + Math.round(fbelow)); } } /* Output: (int)above: 0 (int)below: 0 (int)fabove: 0 (int)fbelow: 0 Math.round(above): 1 Math.round(below): 0 Math.round(fabove): 1 Math.round(fbelow): 0 */

• 提升。如果对基本类型执行算术运算或按位运算，只要类型比int小（即char、byte或者short），那么在运算之前，这些值会自动转换成int。这样一来，最终生成的结果就是int型。如果想把结果赋值给较小的类型，就必须使用类型转换（既然把结果赋给了较小的类型，就可能出现信息丢失）。通常，表达式中出现的最大的数据类型决定了表达式最终结果的数据类型。如果一个float值与一个double值相乘，结果就是double，如果将一个int和一个long值相加，则结果就为long。

• 溢出。如果对两个足够大的int值执行乘法运算，结果就会溢出。编译器不会发出错误或警告信息，运行时也不会出现异常。这说明Java虽然是好东西，但也没有那么好！

  // Overflow.java
  // Surprise! Java lets you overflow.
  public class Overflow{ public static void main(String[] args){ int big = Integer.MAX_VALUE; System.out.println("big = " + big); int big1 = big + 1; System.out.println("big1 = " + big1); int bigger = big * 4; System.out.println("bigger = " + bigger); } } /* Output: big = 2147483647 big1 = -2147483648 bigger = -4 */

3.4 Java没有sizeof()操作符

  在C和C++中，sizeof()操作符可以告诉你为数据项分配的字节数。使用这个操作符的最大原因是为了进行一些与存储空间有关的运算，使程序可以在不同平台上“移植”。而Java不需要sizeof()操作符来满足这方面的需要，因为所有数据类型在所有机器中的大小是相同的。我们不必考虑移植问题——它已经被设计在语言中了。