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思維導(dǎo)圖

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正文

前言

在正式開始講運(yùn)算符之前，我們先來(lái)討論一下上節(jié)課我們所學(xué)的變量的一個(gè)注意點(diǎn)。

byte 與 char
short 與 char

上面兩組類型之間的轉(zhuǎn)換不管是從小到大還是從大到小，都需要進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。

public class helloWorld{
    
    public static void main(String[] args) {
        
        byte bt = 10;// byte 類型大小為 1 個(gè)字節(jié)
        char ch = ' ';// char 類型大小為 2 個(gè)字節(jié)
        short sh = 10;// short 類型大小為 2 個(gè)字節(jié)
        
        ch = bt;// 將 1 個(gè)字節(jié)的 bt 賦值給 2 個(gè)字節(jié)的 ch
        //編譯會(huì)報(bào)錯(cuò)：不兼容的類型: 從byte轉(zhuǎn)換到char可能會(huì)有損失
        
        ch = sh;
        sh = ch;
        //編譯器還是會(huì)報(bào)錯(cuò)：不兼容的類型：從short/char轉(zhuǎn)換到char/short可能會(huì)有損失
    }
}

原因：

1、char 是字符型，而 byte 和 short 是數(shù)值型，他們之間不建議轉(zhuǎn)換。

2、char 類型字符對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制是沒有負(fù)數(shù)的。

一運(yùn)算符

1. 算術(shù)運(yùn)算符

+

-

*

/

%

注意：

int / int 結(jié)果還是 int, 需要使用 double 來(lái)計(jì)算
```
int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a / b);

// 結(jié)果為 0
```
如何正確的輸出我們想要的 0.5 呢？
```
//以下三種方式得到的結(jié)果都是 0.5
System.out.println(1.0 / 2);
System.out.println(1 / 2.0);
System.out.println(1.0 / 2.0);
```
需要注意的是，在 1.0 / 2 時(shí)，1.0 無(wú)疑是 double 類型，在運(yùn)算時(shí) 2 也會(huì)被提升為 double 類型，也就是 1.0 / 2.0

0 不能作為除數(shù)

int a = 1;
int b = 0;
System.out.println(a / b)
    
// 運(yùn)行結(jié)果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
at Test.main(Test.java:5)

% 表示取余，不僅僅可以對(duì) int 求模，也能對(duì) double 來(lái)求模
```
System.out.println(11.5 % 2.0);

//運(yùn)行結(jié)果
1.5
```
% 的操作數(shù)出現(xiàn)負(fù)數(shù)
```
System.out.println(5 % 2);
System.out.println(5 % -2);
System.out.println(-5 % -2);
System.out.println(-5 % -2);

//運(yùn)行結(jié)果
1
1
-1
-1
```
我們?cè)?【C語(yǔ)言必知必會(huì)】的【C語(yǔ)言入門到精通】的運(yùn)算符一節(jié)中討論過這個(gè)問題。

簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，結(jié)果正負(fù)取決于左操作數(shù) 的正負(fù)。

+=

-=

*=

/=

%=

int a = 10;
a += 1; // 等價(jià)于 a = a + 1
System.out.println(a);

//運(yùn)行結(jié)果
11

++

--

int a = 10;
int b = ++a;
System.out.println(b);
int c = a++;
System.out.println(c);

//運(yùn)行結(jié)果
11
11

結(jié)論：

如果不取自增運(yùn)算的表達(dá)式的返回值, 則前置自增和后置自增沒有區(qū)別。

如果取表達(dá)式的返回值, 則前置自增的返回值是自增之后的值, 后置自增的返回值是自增之前的值。

思考題：下面程序會(huì)輸出什么？

int i = 10;
        
i = i++;
System.out.println(i);

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2. 關(guān)系運(yùn)算符

==

!=

<

>

>=

<=

int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a == b);
System.out.println(a != b);
System.out.println(a < b);
System.out.println(a > b);
System.out.println(a <= b);
System.out.println(a >= b);

//運(yùn)行結(jié)果
false
true
true
false
true
false

注意: 關(guān)系運(yùn)算符的表達(dá)式返回值都是 boolean 類型。

3. 邏輯運(yùn)算符

注意: 邏輯運(yùn)算符的操作數(shù)(操作數(shù)往往是關(guān)系運(yùn)算符的結(jié)果)和返回值都是 boolean 。

這一點(diǎn)是和 C 語(yǔ)言不同的地方：

int a = 1, b = 2;
        
System.out.println(a && b);

//編譯錯(cuò)誤
helloWorld.java:7: 錯(cuò)誤: 二元運(yùn)算符 '&&' 的操作數(shù)類型錯(cuò)誤
System.out.println(a && b);
                     ^

應(yīng)當(dāng)做出如下修改：

boolean flag1 = false, flag2 = false;
        
System.out.println(flag1 && flag2);

//運(yùn)行結(jié)果：
false

邏輯運(yùn)算符主要有三個(gè)：

&&

||

!

邏輯與 &&

規(guī)則: 兩個(gè)操作數(shù)都為 true, 結(jié)果為 true, 否則結(jié)果為 false 。

int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;
System.out.println(a < b && b < c);

//運(yùn)行結(jié)果
true

邏輯或 ||

規(guī)則: 兩個(gè)操作數(shù)都為 true, 結(jié)果為 true, 否則結(jié)果為 false 。

int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;
System.out.println(a < b || b > c)
    
//運(yùn)行結(jié)果
true

邏輯非！

規(guī)則: 操作數(shù)為 true, 結(jié)果為 false; 操作數(shù)為 false, 結(jié)果為 true(這是個(gè)單目運(yùn)算符, 只有一個(gè)操作數(shù))

int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(!a < b);

//編譯錯(cuò)誤
! 只能作用于 boolean 類型，而 a 是 int 類型

短路求值

&& 和 || 遵守短路求值的規(guī)則。

System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0);
System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0);

//打印結(jié)果：
false
true

我們都知道, 計(jì)算 10 / 0 會(huì)導(dǎo)致程序拋出異常。但是上面的代碼卻能正常運(yùn)行, 說(shuō)明 10 / 0 并沒有真正被求值。

結(jié)論：

對(duì)于 && ，如果左側(cè)表達(dá)式值為 false, 則表達(dá)式的整體的值一定是 false, 無(wú)需計(jì)算右側(cè)表達(dá)式

對(duì)于 || ，如果左側(cè)表達(dá)式值為 true, 則表達(dá)式的整體的值一定是 true, 無(wú)需計(jì)算右側(cè)表達(dá)式

**& 和 | (不推薦使用) **

& 和 | 如果操作數(shù)為 boolean 的時(shí)候, 也表示邏輯運(yùn)算. 但是和 && 以及 || 相比, 它們不支持短路求值

System.out.println(10 > 20 & 10 / 0 == 0); // 程序拋出異常
System.out.println(10 < 20 | 10 / 0 == 0); // 程序拋出異常

4、位運(yùn)算符

位運(yùn)算符主要有 4 個(gè)：

&

|

~

^

位操作表示 按二進(jìn)制位運(yùn)算。計(jì)算機(jī)中都是使用二進(jìn)制來(lái)表示數(shù)據(jù)的(01構(gòu)成的序列), 按位運(yùn)算就是在按照二進(jìn)制位的
每一位依次進(jìn)行計(jì)算。（這與 C 語(yǔ)言基本相同，我們?cè)?C 的教程中也詳細(xì)講過，這里不做展開。）

按位與：&

如果兩個(gè)二進(jìn)制位都是 1, 則結(jié)果為 1, 否則結(jié)果為 0 。

int a = 10;//01010
int b = 20;//10100
System.out.println(a & b);

//運(yùn)行結(jié)果：
0

操作數(shù)有負(fù)數(shù)的情況

byte a = -1;//1111 1111
byte b = 13;//0000 1101
 
 System.out.println(a & b);

//運(yùn)行結(jié)果：
13

byte a = -1;//1111 1111
byte b = -2;//1111 1110

System.out.println(a & b);

//運(yùn)行結(jié)果：
-2

這說(shuō)明，負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的符號(hào)位是參數(shù) & 運(yùn)算的。

按位或：|

如果兩個(gè)二進(jìn)制位都是 0, 則結(jié)果為 0, 否則結(jié)果為 1 。

int a = 10;//01010
int b = 20;//10100
System.out.println(a | b);

//運(yùn)行結(jié)果
30（11110）

注意: 當(dāng) & 和 | 的操作數(shù)為整數(shù)(int, short, long, byte) 的時(shí)候, 表示按位運(yùn)算, 當(dāng)操作數(shù)為 boolean 的時(shí)候, 表示邏輯運(yùn)算。

按位取反：~

如果該位為 0 則轉(zhuǎn)為 1, 如果該位為 1 則轉(zhuǎn)為 0 。

int a = 0xf;
System.out.printf("%x\n", ~a);

//運(yùn)行結(jié)果：
fffffff0

解析：

0x 前綴的數(shù)字為十六進(jìn)制數(shù)字. 十六進(jìn)制可以看成是二進(jìn)制的簡(jiǎn)化表示方式. 一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字對(duì)應(yīng) 4 個(gè)二進(jìn)
制位.
0xf 表示 10 進(jìn)制的 15, 也就是二進(jìn)制的 1111
printf 能夠格式化輸出內(nèi)容, %x 表示按照十六進(jìn)制輸出（在 C 語(yǔ)言中，轉(zhuǎn)換說(shuō)明 x 表示以十六進(jìn)制打印 unsigned int 類型的值，unsigned int 是 4 個(gè) 字節(jié)，Java 中雖然沒有 unsigned int 但是 %x 應(yīng)該同 C 一樣打印 4 個(gè)字節(jié)。所以，a 雖然是 0xf，但是被編譯器看作是：0x0000000f ）。
\n 表示換行符

按位異或：^

如果兩個(gè)數(shù)字的二進(jìn)制位相同, 則結(jié)果為 0, 相異則結(jié)果為 1 。

byte a = 10;//1010
byte b = 14;//1110
System.out.println(a ^ b);

//運(yùn)行結(jié)果：
4（0010）

5、移位運(yùn)算（了解）

如果你想搞明白，可以去看看我的 C 語(yǔ)言的操作符的文章和【C進(jìn)階】第一節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

<<

>>

>>>

左移：<<

最左側(cè)位不要了, 最右側(cè)補(bǔ) 0 。

int a = 0x10;

System.out.printf("%x\n", a << 1);

//運(yùn)行結(jié)果：(注意打印的格式是 16 進(jìn)制)
20（相當(dāng)于乘以 2）

右移：>>

最右側(cè)位不要了, 最左側(cè)補(bǔ)符號(hào)位(正數(shù)補(bǔ)0, 負(fù)數(shù)補(bǔ)1) 。

int a = 0x10;
//0x10 -> 16 -> 0001 0000 >> 1 -> 0000 1000 -> 8

System.out.printf("%x\n", a >> 1);

// 運(yùn)行結(jié)果
8（相當(dāng)于除以 2）

int b = 0xffff0000;//這是一個(gè)負(fù)數(shù)

System.out.printf("%x\n", b >> 1);

// 運(yùn)行結(jié)果
ffff8000

無(wú)符號(hào)右移：>>>

最右側(cè)位不要了, 最左側(cè)補(bǔ) 0 。

int a = -1;
System.out.println(a >> 1);
System.out.println(a >>> 1);

//運(yùn)行結(jié)果：
-1 
2147483647

思考一下：

byte a = -1;

System.out.println(a >>> 1);//這樣會(huì)得到 127嗎？

//運(yùn)行結(jié)果：
2147483647

為什么會(huì)輸出這樣的值？

前面我們說(shuō)過，運(yùn)算過程中 byte，short 這類大小小于 4 個(gè)字節(jié)的類型會(huì)進(jìn)行數(shù)值提升，轉(zhuǎn)化為 int

那么這樣可以嗎？

byte a = -1;// 1111 1111
//a >>> 1 -> 0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
byte b = (byte)(a >>> 1);
//知道了數(shù)值提升，我們這樣將運(yùn)算后的 int 轉(zhuǎn)化為 byte ，這樣可以得到正確結(jié)果嗎？ 

System.out.println(b);

//運(yùn)行結(jié)果：
-1

這是因?yàn)椋旱诙綇?qiáng)制類型轉(zhuǎn)換時(shí)，int 會(huì)發(fā)生截?cái)?，byte 只得到 int 的后 8 位：1111 1111。在輸出 b 時(shí)，1111 1111 還是會(huì)被當(dāng)作 -1 。這樣看似 >>> 操作符沒有什么卵用，但是我們應(yīng)該知道，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部真實(shí)的情況。

總結(jié)：

左移 1 位, 相當(dāng)于原數(shù)字 * 2. 左移 N 位, 相當(dāng)于原數(shù)字 * 2 的N次方。
右移 1 位, 相當(dāng)于原數(shù)字 / 2. 右移 N 位, 相當(dāng)于原數(shù)字 / 2 的N次方。
由于計(jì)算機(jī)計(jì)算移位效率高于計(jì)算乘除, 當(dāng)某個(gè)代碼正好乘除 2 的N次方的時(shí)候可以用移位運(yùn)算代替。
移動(dòng)負(fù)數(shù)位或者移位位數(shù)過大都沒有意義。

6、條件運(yùn)算符

表達(dá)式1 ? 表達(dá)式2 : 表達(dá)式3

含義：當(dāng) 表達(dá)式1 的值為 true 時(shí), 整個(gè)表達(dá)式的值為表達(dá)式2 的值; 當(dāng) 表達(dá)式1 的值為 false 時(shí), 整個(gè)表達(dá)式的值為表達(dá)式3 的值

// 求兩個(gè)整數(shù)的最大值
int a = 10;
int b = 20;
int max = a > b ? a : b;

7、運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)

運(yùn)算符之間是有優(yōu)先級(jí)的. 具體的規(guī)則我們不必記憶. 在可能存在歧義的代碼中加上括號(hào)即可。

想看詳細(xì)的還是去看我 C 語(yǔ)言運(yùn)算符相關(guān)的教學(xué)。

總結(jié)

% 操作再 Java 中也能針對(duì) double 來(lái)計(jì)算。
需要區(qū)分清楚前置自增和后置自增之間的區(qū)別。
由于 Java 是強(qiáng)類型語(yǔ)言, 因此對(duì)于類型檢查較嚴(yán)格, 因此像 && 之類的運(yùn)算操作數(shù)必須是 boolean 。
要區(qū)分清楚 & 和 | 什么時(shí)候是表示按位運(yùn)算, 什么時(shí)候表示邏輯運(yùn)算。

二注釋

Java 的注釋方式和 C 一樣，主要有以下幾種：

//行注釋

/*這是
一個(gè)
塊注釋*/

/*
 *這是
 *文檔
 *注釋
 */

三關(guān)鍵字

與 C 語(yǔ)言相同，定義的變量名不能與關(guān)鍵字沖突。

用于定義訪問權(quán)限修飾符	private	protected	public
定義類，函數(shù)，變量修飾符	abstract	final	static	synchronized
定義類與類之間的關(guān)系	extends	implements
定義建立實(shí)例以及引用實(shí)例，判斷實(shí)例	new	this	super	instanceof
用于異常處理	try	catch	finally	throw	throws
用于包	package	import
其他修飾符	native	strictfp	transient	volatile	assert

[0 基礎(chǔ)學(xué) java ] 系列的代碼可以在我的 Github 倉(cāng)庫(kù)查看，地址如下：

https://github.com/hairrrrr/Java_SE_EnjoyLearning

歡迎 star ?。c(diǎn)一個(gè) star 方便你下回查看）

本系列的教學(xué)也可以在 GitHub 觀看（GitHub 上看教學(xué)的好處是所有文章的目錄比較清晰）。

以上就是本次的內(nèi)容。

如果文章有錯(cuò)誤歡迎指正和補(bǔ)充，感謝！

最后，如果你還有什么問題或者想知道到的，可以在評(píng)論區(qū)告訴我呦，我可以在后面的文章加上你們的真知灼見。

關(guān)注我，看更多干貨！

我是程序圓，我們下次再見。

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【0 基礎(chǔ)學(xué) Java】（四）運(yùn)算符

【0 基礎(chǔ)學(xué) Java】（四）運(yùn)算符

思維導(dǎo)圖

目錄

正文

前言

一運(yùn)算符

1. 算術(shù)運(yùn)算符

2. 關(guān)系運(yùn)算符

3. 邏輯運(yùn)算符

邏輯與 &&

邏輯或 ||

邏輯非！

短路求值

4、位運(yùn)算符

按位與：&

按位或：|

按位取反：~

按位異或：^

5、移位運(yùn)算（了解）

左移：<<

右移：>>

無(wú)符號(hào)右移：>>>

總結(jié)：

6、條件運(yùn)算符

7、運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)

總結(jié)

二注釋

三關(guān)鍵字

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【0 基礎(chǔ)學(xué) Java】（四）運(yùn)算符

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目錄

正文

前言

一 運(yùn)算符

1. 算術(shù)運(yùn)算符

2. 關(guān)系運(yùn)算符

3. 邏輯運(yùn)算符

邏輯與 &&

邏輯或 ||

邏輯非 ！

短路求值

4、位運(yùn)算符

按位與：&

按位或：|

按位取反：~

按位異或：^

5、移位運(yùn)算（了解）

左移：<<

右移：>>

無(wú)符號(hào)右移：>>>

總結(jié)：

6、條件運(yùn)算符

7、運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)

總結(jié)

二 注釋

三 關(guān)鍵字

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一運(yùn)算符

邏輯非！

4、位運(yùn)算符

5、移位運(yùn)算（了解）

6、條件運(yùn)算符

二注釋

三關(guān)鍵字