| 第 5 课运算符

运算符概述

我们已经学会了如何定义和初始化变量，然而程序中的数据并不是一成不变的，很多时候我们需要对数据进行“操作”。

运算符是Java语言中一种直观的数据操作方式，它可以对特定的一个或者多个变量进行运算并返回结果。

大部分运算符可以接受基本类型作为操作数。

部分操作符如'='、'=='、'!='，可以操作任意对象，即支持引用类型。

赋值运算符

与大部分编程语言相同，Java使用'='运算符来进行赋值操作。这种操作会将右边的计算结果（称为右值）赋给左边的变量。

右值可以为任意常数、变量或表达式而左值必须为一个明确的变量。如：

a = 4 + 3;

下面的表达式是不能编译通过的：

4 + 3 = a;

因为我们不能将任何东西赋给常数。

在Java中，使用'='对一个对象进行赋值时，真正操作的是它的引用，即是对对应的引用进行拷贝。这也正是上一节内容中引用类型的含义。

比如:

Blog blog = new Blog("天码营的博客", "这是我的第一篇博客"); 
Blog blogB = blog; // 这表示blogB和blog指向同一篇博客

接下来我们来了解一下都有哪些算数运算符，讲解过程中会涉及到一些简单的代码。我们可以将这些代码拷贝HelloWorld类的main函数中执行来查看效果。

注意一个方法内的变量名是不能重复的，查看某个变量的值，将其传入System.out.println()方法中即可。

算术运算符

Java提供了包括加减乘除、取模在内的算数运算符。

以加法运算为例，如果我们要将x变量的值增加4，可以这样写：

x = x + 4;

Java提供了同时进行算数运算和赋值的运算符，可以这样写:

x += 4;

这一行代码与上一行代码是等价的。

其他算数运算符'*', '/', '-', '%'，对应的赋值运算符分别为'*=','/=','-=','%='。

Java也提供了自增自减运算符'--'和'++'来使编码更为简洁，它们分别表示增加1和减少1：

a++;
a += 1;
a = a + 1;
a--;
a -= 1;
a = a - 1;

上面的代码中，前三行代码完全等价，后三行代码也完全等价。

数学运算中存在自动类型转换：

byte、short与char进行数学运算，会自动转换为int
不同类型的数据进行运算，会自动转换为“更高级别”的类型

关系运算符

关系运算符生成布尔(boolean)类型的结果，即返回true或者false。

关系操作符包括：

关系运算符	关系
`>`	大于
`<`	小于
`==`	等于
`!=`	不等于
`>=`	大于等于
`<=`	小于等于

'=='和'!='适用于所有类型的值和对象（即基本类型变量和引用类型变量）。

'>'、'<'、'>='和'<='不适用于布尔类型的值，因为它们只有true或false，大于和小于并无实际意义。

提高

'=='和'!='作为关系运算符只用来比较对象的引用。

如果想比较两个对象实际内容是否相同，需要调用对象的equals()方法。比如判断一个字符串str的内容是否为"abcd"，应该这样比较：

if (str.equals("abcd")) {
}

下面这种方式是一种错误的方式：

if (str == "abcd") {
}

逻辑运算符

逻辑运算符的结果和操作的对象均为布尔值。

逻辑操作符包括：

逻辑运算符	逻辑关系
`&&`	与
`\|\|`	或
`！`	非

比如说我们要通过编程计算y = |x * (x - 1)|这个表达式的值，我们即可使用逻辑运算符进行运算：

int y = 0;
if (x >= 1 || x <= 0) {
    y = x * (x - 1);
} else {
    y = -x * (x - 1);
}

逻辑短路

在Java中，逻辑运算符支持短路操作，一旦能够明确表达整个表达式的值，我们就不需要计算表达式的余下部分了。比如我们需要判断一个对象不为空且它的某个方法返回值不为空，我们就可以这样判断:

if (object != null && object.someFunction() != null) {
    // do something.
}

如果object为空，第一部分表达式object != null会返回false，那么不管&&运算符后面的表达式object.someFunction() != null的结果如何，最终的值都为false。编译器会自动将这部分运算进行优化，不会执行object.someFunction() != null。

位运算符

位运算符面向的运算对象是二进制的“位”，可应用于整数类型(int)，长整型(long)，短整型(short)，字符型(char)，和字节型(byte)等类型，运算时会将其对应Bit位（0或者是1）进行布尔代数运算或者移动操作。

位运算符	计算逻辑
`&`	与运算：对于某一位，只要两个操作数都为1，则该位的结果为1，否则为0
`\|`	或运算：对于某一位，只要两个操作数有一个为1，则该位的结果为1，否则为0
`^`	异或运算：对于某一位，如果两个操作数不相同，则该位的结果为1，否则为0
`~`	非运算：按位补运算符翻转操作数的每一位
`<<`	二进制左移运算符：左操作数按位左移右操作数指定的位数
`>>`	二进制右移运算符：左操作数按位右移右操作数指定的位数
`>>>`	二进制右移补零操作符：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

计算逻辑的描述读起来有些晦涩，我们通过例子可以更清晰得了解位运算符如何进行计算。假设如果x等于60；y等于13；则它们的二进制表示，以及位运算的结果如下所示：

x = 0011 1100
y = 0000 1101
-----------------
x & y = 0000 1100
x | y = 0011 1101
x ^ y = 0011 0001
~x  = 1100 0011  
x << 2 = 1111 0000
x >> 2 = 0000 1111
x >>> 2 = 0000 1111

注意>>和>>>的区别：

右移位运算符>>，若操作的值为正，则在高位插入0；若值为负，则在高位插入1；
右移补零操作符>>>，无论正负，都在高位插入0。

三元运算符

Java中的条件运算符是一个三元运算符，它的形式如下：

booleanExpression ? valueWhenTrue : valueWhenFalse

如果布尔表达式值为true，则表达式的值为valueWhenTrue的值，否则为valueWhenFalse的值。

比如我们要计算x的绝对值，可以通过如下代码实现：

if (x >= 0) {
    y = x;
} else {
    y = -x;
}

通过三元运算符，只需要一条语句y = x >= 0 ? x : -x;就可以完成，更为简洁。

类型转换运算符

我们在很多情况下会用到类型转换。在适当的时候，Java也会根据数据类型将数据类型自动转为另一种。比如我们为float变量赋一个整数值，编译器会将int转化为float赋给变量。

但是在很多情况下，Java并不能判断我们是否需要进行类型转换，这时就需要类型转化运算符，它允许我们显式地进行类型转换，如：

int a = 10;
long b = (long) a;
long c = (long) 100;

我们对变量和常量都能进行类型转换。

在对浮点数进行类型转换时，我们需要注意截尾的问题。如我们要将10.9进行类型转换:(int) 10.9，它的值并不是四舍五入的11，而是10。

运算符的优先级

运算符优先级决定一个表达式里术语的分组。它影响着一个表达式如何求值。一定的运算符比其他运算符拥有更高的优先级。

例如：乘法运算符比加法运算符有更高的优先级，表达式1 + 5 * 6，根据运算符的优先级，编译器会先计算5 * 6，再计算30 + 1，最终得到结果31。

各类各运算符的优先级从大到小如下：

., (), []
单目+(右到左结合), 单目-(右到左结合), ++, --, ~, !
*, /,%
+(左到右结合), -(左到右结合)
>>, <<, >>>
<, <=, >, >=
==, !=
&
|
^
&&
||
?:
=, +=等赋值运算符

不用担心这么复杂的优先级列表，绝大多数情况下，表达式本身就很容易看得出优先级，比如赋值运算肯定是优先级最低的。在对优先级不太明确的情况下，我们使用括号就能按照我们希望的方式来改变优先级，所以不需要对运算符优先级做太多记忆。

笔记

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工地金城武于 10月18日

右移位运算符>>，若操作的值为正，则在高位插入0；若值为负，则在高位插入1；

右移补零操作符>>>，无论正负，都在高位插入0。

高位是什么，是指从左到右例如 0000 1111的第一个0吗？

quoeywuuu 于 7月22日

a的平方a^2中的 “^” 与位异或运算符“^” 是一样的嘛？

Jason_Jo 于 2月14日

参考下面的代码，可以理解equals()和== 的区别：前者是比较是值相等，后者是比较地址相等。

String str = "abcd";
String str1 = new String("abcd");

System.out.println(str == str1);
//false
System.out.println(str.equals(str1));
//ture

下面这种方式是一种错误的方式：
if (str == "abcd") {
}
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
以上语句我测试怎么这个也是正确的呢？
@影子

影子于 9月16日

下面这种方式是一种错误的方式：

if (str == "abcd") {
}

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

以上语句我测试怎么这个也是正确的呢？

Toder 于 8月28日

可以这么认为

“==”作为关系运算符只用来比较对象的引用即是比较对象的地址吗？
@Yukio

Yukio 于 8月28日

“==”作为关系运算符只用来比较对象的引用即是比较对象的地址吗？

Yukio 于 8月28日

为什么不同类型的数据进行运算，会自动转换为“更高级别”的类型

Toder 于 5月20日

以int移位为例，移n位的话，如果n < 0, 会移动 n % 32 + 32 位。

你好，我想请问一下这里的右移运算符中说明的“操作的值的正负性”问题。请问一下这个操作的值具体指的是x >> 2中的这个2吗？就是说可以有x>> -2的表达方式？？
@勺勺1995

勺勺1995 于 5月19日

你好，我想请问一下这里的右移运算符中说明的“操作的值的正负性”问题。请问一下这个操作的值具体指的是x >> 2中的这个2吗？就是说可以有x>> -2的表达方式？？

Jorge Zhang 于 4月12日

那么这种情况下 blog 和 blogB 可以使用 euqals() 方法来比较吗？如果可以的话，比较的是什么？

返回为true，因为它们指向同一个对象。
「'=='和'!='作为关系运算符只用来比较对象的引用，如果想比较两个对象实际内容是否相同，需要调用对象的equals()方法。」如果以上上页的 blog 和 blogB 为例 blog == blogB 返回是 false 吗？
如果是的话，我猜他们引用的内容相同，但是他们本身不相同，这样理解对吗？
@Jorge Zhang
@Toder

Toder 于 4月12日

返回为true，因为它们指向同一个对象。

「'=='和'!='作为关系运算符只用来比较对象的引用，如果想比较两个对象实际内容是否相同，需要调用对象的equals()方法。」如果以上上页的 blog 和 blogB 为例 blog == blogB 返回是 false 吗？
如果是的话，我猜他们引用的内容相同，但是他们本身不相同，这样理解对吗？
@Jorge Zhang

Jorge Zhang 于 4月12日

「'=='和'!='作为关系运算符只用来比较对象的引用，如果想比较两个对象实际内容是否相同，需要调用对象的equals()方法。」如果以上上页的 blog 和 blogB 为例 blog == blogB 返回是 false 吗？
如果是的话，我猜他们引用的内容相同，但是他们本身不相同，这样理解对吗？

cser 于 2月23日

'=='和'!='适用于所有类型的对象。

'>'、'<'、'>='和'<='不适用于布尔类型的值，因为它们只有true或false，大于和小于并无实际意义。

wannas 于 2月22日

'=='和'!='适用于所有类型的对象，其他关系运算符并不适用于布尔类型的值，因为它们只有true或false，大于和小于并无实际意义。

请问上述这句话应该怎么理解？

123456 于 12月25日

作业里面第二问，我按照你们的预设不会写，但是改了一下也通过了，我想知道，你们预设想我怎么写？
public boolean operation(int a, int b) {
        boolean fals;
    fals=((a&b)>(a|b))?true:false
        return fals;
    }
@foxppt

foxppt 于 12月18日

作业里面第二问，我按照你们的预设不会写，但是改了一下也通过了，我想知道，你们预设想我怎么写？

public boolean operation(int a, int b) {

boolean fals;

fals=((a&b)>(a|b))?true:false

return fals;

}

Toder 于 11月27日

跟赋值类似，一个是先打印后自增，一个是先自增后打印

public class LianXi {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int a=5;
int b=5;
System.out.println("使用后置运算符得结果为："+(a++));//显示后置结果
System.out.println("使用前置运算符得结果为："+(++b));//显示前置结果
int a1=5;
a1++;
System.out.println(a1);
}
} 有点不太理解为什么运行输出得a是5，b是6。.

涉及到赋值的时候，语义不一样。一个是新自增再赋值，一个是先赋值再自增。不涉及赋值的时候，语义是一样的。
在运算的时候我发现比如 int a = 5;
++a;与a++;得到的数据是一样的。可以这么理解吗？还是习惯上自增自减在后面更好一些。谢谢啦
@Maybe_sea
@Toder
@Maybe_sea

Maybe_sea 于 11月27日

public class LianXi {

public static void main(String[] args) {

// TODO Auto-generated method stub

int a=5;

int b=5;

System.out.println("使用后置运算符得结果为："+(a++));//显示后置结果

System.out.println("使用前置运算符得结果为："+(++b));//显示前置结果

int a1=5;

a1++;

System.out.println(a1);

}

} 有点不太理解为什么运行输出得a是5，b是6。.

涉及到赋值的时候，语义不一样。一个是新自增再赋值，一个是先赋值再自增。不涉及赋值的时候，语义是一样的。
在运算的时候我发现比如 int a = 5;
++a;与a++;得到的数据是一样的。可以这么理解吗？还是习惯上自增自减在后面更好一些。谢谢啦
@Maybe_sea
@Toder

Toder 于 11月26日

涉及到赋值的时候，语义不一样。一个是新自增再赋值，一个是先赋值再自增。不涉及赋值的时候，语义是一样的。

在运算的时候我发现比如 int a = 5;
++a;与a++;得到的数据是一样的。可以这么理解吗？还是习惯上自增自减在后面更好一些。谢谢啦
@Maybe_sea

Maybe_sea 于 11月26日

在运算的时候我发现比如 int a = 5;

++a;与a++;得到的数据是一样的。可以这么理解吗？还是习惯上自增自减在后面更好一些。谢谢啦

Toder 于 11月22日

基础知识的话，学习Java的基本概念和语法之后，然后动手练习吧，重在练习。

LFF633 于 11月21日

快速学习JAVA 的基础知识，有什么好的方法和建议吗？请指教！！！！！

qe1114126167 于 11月6日

或运算写错了 \ | --> ||
@fengzhi714

fengzhi714 于 6月3日

或运算写错了 \ | --> ||

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