Java 操作符小记

时间:2023-03-09 12:58:36
Java 操作符小记

  "在最底层,Java中的数据是通过使用操作符来操作的" (Thinking in Java)

1 算术操作符

  Java 中的基本算术操作符和其他大多数程序设计语言是相同的。其中包括加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)和取模操作符(%,求余数)。整数除法会直接去掉结果的小数位,而不是进行四舍五入计算结果。除了这四种基本算术操作符,还有一种同时进行运算和赋值的运算符(在基本算术操作符后面紧跟一个等号来表示:+=、-=、*=、/=)。下面这个例子展示各种算术操作符的用法:

 1 /**
2 * 算术操作符用法
3 */
4 public class ArithmeticOperation {
5 public static void main(String[] args) {
6 // 创建一个随机数对象,数字 47 是随机数种子(经过多次试验得到,由47做种后,产生的随机数更加体现了随机性)
7 Random random = new Random(47);
8 int i, j, k;
9 // 产生 1~100的随机数
10 i = random.nextInt(100) + 1;
11 j = random.nextInt(100) + 1;
12
13 System.out.println("i : " + i + "\nj : " + j);
14
15 k = i + j;
16 System.out.println("i+j : " + k);
17 k = i - j;
18 System.out.println("i-j : " + k);
19 k = i * j;
20 System.out.println("i*j : " + k);
21 k = i / j;
22 System.out.println("i/j : " + k);
23 k = i % j;
24 System.out.println("i%j : " + k);
25 i %= j;
26 System.out.println("i %= j : " + i);
27
28 float u, v, w;
29 u = random.nextFloat();
30 v = random.nextFloat();
31 System.out.println("u : " + u + "\nv : " + v);
32 w = u + v;
33 System.out.println("u + v : " + w);
34 w = u - v;
35 System.out.println("u + v : " + w);
36 w = u * v;
37 System.out.println("u + v : " + w);
38 w = u / v;
39 System.out.println("u + v : " + w);
40
41 w += u;
42 System.out.println("w += u : " + w);
43 w -= u;
44 System.out.println("w -= u : " + w);
45 w *= u;
46 System.out.println("w *= u : " + w);
47 w /= u;
48 System.out.println("w /= u : " + w);
49
50 /**
51 * output:
52 * i : 59
53 * j : 56
54 * i+j : 115
55 * i-j : 3
56 * i*j : 3304
57 * i/j : 1
58 * i%j : 3
59 * i %= j : 3
60 * u : 0.5309454
61 * v : 0.0534122
62 * u + v : 0.5843576
63 * u + v : 0.47753322
64 * u + v : 0.028358962
65 * u + v : 9.940527
66 * w += u : 10.471473
67 * w -= u : 9.940527
68 * w *= u : 5.2778773
69 * w /= u : 9.940527
70 */
71 }
72 } 

2 自动递增和递减

  递增操作符为  “++”,意为 “增加一个单位”;递减操作符为  “--”,意为 “减少一个单位”。这两个操作符各有两种使用方式,通常称为  “前缀式”  和  “后缀式”。若  “++” 位于变量或表达式前面即为前缀递增,后面即为后缀递增;若  “--” 位于变量或者表达式后面即为后缀递减,前面即为前缀递减。对于前缀递增或递减(如 ++a 或 --a),会先进行计算,再赋值。而对于后缀递增或递减(如 a++ 或 a--),会先赋值,再进行计算。

例子如下:

 1 /**
2 * 自动递增或递减运算
3 */
4 public class AutoTest {
5
6 public static void main(String[] args) {
7 int a = 1;
8 System.out.println("a : " + a);
9 // 先计算将 a 加 1 变为 2,再输出
10 System.out.println("++a : " + ++a);
11 // 先输出 a , 再计算将 a 加 1
12 System.out.println("a++ : " + a++);
13 System.out.println("a : " + a);
14
15 System.out.println("--a : " + --a);
16 System.out.println("a-- : " + a--);
17 System.out.println("final a : " + a);
18 /**
19 * output:
20 * a : 1
21 * ++a : 2
22 * a++ : 2
23 * a : 3
24 * --a : 2
25 * a-- : 2
26 * final a : 1
27 */
28 }
29
30 }

3 关系操作符

  关系操作符执行结果为boolean (布尔) 值,若为真即为 true (真) ,反之即为 false (假)。关系操作符包括小于(<)、大于(>)、小于或等于(<=)、大于或等于、等于(==)以及不等于(!=)。等于和不等于适用于所有的基本数据类型(byte,short,int,long,float,double,boolean,char),而其他比较符不适用于boolean类型。因为boolean 只有true和false两种值,“大于” 和 “小于” 没有实际意义。

3.1 测试对象的等价性

  ==  和  != 也适用于任何对象,但是他们比较的是对象的引用(也就是引用所指向的内存地址)。若要比较两个对象的实际内容,必须使用所有对象都实用的 equals() 方法,但是这个方法不适用于基本数据类型,基本数据类型直接使用 == 或 != 即可。

例子如下:

 1 /**
2 * 相等测试
3 */
4 public class EquivalenceTest {
5 public static void main(String[] args) {
6 Integer integer0 = new Integer(27);
7 Integer integer1 = new Integer(27);
8
9 System.out.println(integer0 == integer1);
10 System.out.println(integer0 != integer1);
11 /**
12 * output:
13 * false
14 * true
15 */
16 }
17 }

此外,对于这种为包装类直接赋值的比较

Integer a = 355;
Integer b = 455;

阿里Java开发规范建议:

所有的包装类对象之间值的比较,全部使用equals方法比较。
说明:对于Integer var=?在-128至127之间的赋值,Integer对象是在IntegerCache.cachec产生,会复用已有对象,这个区间内的值可以直接使用==进行判断,但是这个区间以外的所有数据,都会在堆上产生,并不会复用已有对象,这是一个大坑,推荐使用
equals方法进行判断。
if(a.equals(b)){
// code
}

4 逻辑操作符

  逻辑操作符 “与”(&)、“或”(|)、“非”(!)、“短路与”(&&)和  “短路或”(||)。这里就解释下  &&  和 || 。“与” 表示为两个布尔值都为true时方为true,操作符两边的表达式都会执行。而&& 表示“短路与”,即一种短路现象,若第一个表达式的值为false,则不会去执行第二个表达式的boolean值。短路或也是同样的道理,若第一个表达式的值为true,则不会执行操作符右边的表达式,因为 “或” 只要有一个为true即为true。

示例如下:

 1 public class Bool {
2 public static void main(String[] args) {
3 int i=1, j = 2;
4 // & 两边表达式都会执行
5 System.out.println((i > 0) & (j < 0));
6 //短路与 第一个表达式为 false ,第二个表达式不会执行
7 System.out.println((i < 0) && (j < 0));
8 // | 两边表达式都会执行
9 System.out.println((i > 0) | (j < 0));
10 //短路或 第一个表达式为 true ,第二个表达式不会执行
11 System.out.println((i > 0) || (j < 0));
12 // boolean 转String
13 System.out.println("boolean 转 String : " + (i > 0));
14 /**
15 * output:
16 * false
17 * false
18 * true
19 * true
20 * boolean 转 String : true
21 */
22 }
23 }

5 按位操作符

  按位操作符用来操作整数基本数据类型(byte,short,int,long)中的单个“比特”(bit),即二进制位。按位操作符会对两个参数中对应的位执行布尔代数运算,并最终生成一个结果。按位操作符与逻辑操作符使用了相同的符号,但是按位操作符没有“短路”。若两个输入位都为1,则按位“与”(&)输出1,反之输出0;若两个输入位里只要有一个为1,则按位“或”(|)输出1,反之输出0;若两个输入位不全为1或不全为0,则按位异或(^)输出1,反之输出0。按位“非”(~),生成与输入位相反的值,即若输入1,则输出0;若输入0,则输出1。

  按位操作符可以与等号(=)联合使用,以便合并运算和赋值:&=,|=,^= 都是合法的,由于“非”(~)是一元操作符,所以不可与“等号”(=)联合使用。

示例代码如下:

 1 /**
2 * 按位操作符代码示例
3 */
4 public class BitwiseOperatorTest {
5 public static void main(String[] args) {
6 // 0b 表示二进制
7 int x = 0b01;
8 int y = 0b10;
9 int z;
10 z = x & y;
11 // toBinaryString 方法转为二进制字符串形式
12 System.out.println(Integer.toBinaryString(z));
13 z = x | y;
14 System.out.println(Integer.toBinaryString(z));
15 z = x ^ y;
16 System.out.println(Integer.toBinaryString(z));
17 x &= y;
18 System.out.println(Integer.toBinaryString(x));
19 x |= y;
20 System.out.println(Integer.toBinaryString(x));
21 x ^= y;
22 System.out.println(Integer.toBinaryString(x));
23 /**
24 * output:
25 * 0
26 * 11
27 * 11
28 * 0
29 * 10
30 * 0
31 */
32 }
33 }

6 移位操作符

  移位操作符操作的运算对象也是二进制的“位”。移位操作符只可以用来处理整数类型(int和long,其他的类型都会转换为int在进行移位运算)。左移操作符(<<)能按照操作符右侧(如 1<<2)指定的位数将操作符左侧的操作数向左移动(在低位补0,即右侧移动空出来的位数)。右移操作符分为“有符号”右移和“无符号”右移。“有符号”右移操作符(>>)则按照操作符右侧(如 1>>2)指定的位数将操作符左侧的操作数向右移动。“有符号”中,若符号位正,则在高位插入0;若符号为符,则在高位插入1。“无符号”右移操作符(>>>),就是无论正负(相当于取绝对值),都在高位插入0。

  如果对byte、short、char 类型的数值进行移位运算,那么在移位之前都会被转为int类型,并且得到的结果也是int类型的值。对于int的位移运算,操作符右侧的操作位数,只有低5位才有用(因为:5位二进制数所能表示的最大数为11111,即 2^5-1=31,而在Java中int类型占4个字节,也就是32位),这样可以防止我们位移超过int型值所具有的的位数。若对long类型的数值进行移位运算,最后得到的结果也是long型,此时只有低6位有用(同理,在Java中long类型找8个字节64位)。

  另外,移位操作符也可以与“等号”(=)结合使用:<<=、>>=、>>>=。

示例代码如下:

 1 /**
2 * 移位操作符测试代码
3 */
4 public class ShiftOperatorTest {
5 public static void main(String[] args) {
6 int u = 0b01, v = 0b10, w;
7 w = u << 2;
8 System.out.println(Integer.toBinaryString(w));
9 w = u >> 2;
10 System.out.println(Integer.toBinaryString(w));
11 w = v >> 2;
12 System.out.println(Integer.toBinaryString(w));
13 w = v >>> 2;
14 System.out.println(Integer.toBinaryString(w));
15 u <<= 2;
16 System.out.println(Integer.toBinaryString(u));
17 v >>= 2;
18 System.out.println(Integer.toBinaryString(v));
19 u >>>= 2;
20 System.out.println(Integer.toBinaryString(u));
21 /**
22 * output:
23 * 100
24 * 0
25 * 0
26 * 0
27 * 100
28 * 0
29 * 1
30 */
31 }
32 }

6 三元操作符

三元操作符表达式为:(boolean-expression ? value0 : value1),当布尔表达式值为true时,计算value0并返回结果,否则计算value1返回(计算)结果。

例如:  

// 值为 7
int chooseMax = 2 > 7 ? 2 : 7;

  该表达式不要频繁使用,因为很容易产生可读性极差的代码。

7 知识点

  在对基本数据类型执行算术运算或者按位运算时,表达式中出现的最大数据类型决定了表达式最终结果的数据类型。如果将一个float值与一个double值相乘,结果为double类型;若将一个int值和一个long值相加,则结果为long。此外,整数的默认类型为int类型,浮点型的默认类型为double型。

  还有很多细节知识需要多多实践~~

----------------------------end-----------------------------------有时候你不努力一下,都不知道什么叫做绝望。