Java 基础教程：运算符
引言
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 |
-- | 自减 - 操作数的值减少 1 | B-- 或 --B 等于 19 |
虽然都是自增（他们的运算结果都是等于 B+1），但 B++ 和 ++B 还是有所区别，++B 是左值，直接原地操作（可以理解为直接在变量 B 上 + 1），B++ 是右值，在编译器中运算的时候会先构建一个临时变量，用临时变量运算 + 1 后再赋值给 B。
所以，在下面实例代码中，打印 d++ 的时候发现结果并没有 + 1（这个时候打印的是 d 这个变量，运算的是 d 的临时变量），但是后一条打印的语句显示的结果又是 + 1 后的结果（临时变量的值赋给变量 d 了）。而打印 ++d 的结果是直接 + 1 的。
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：
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);
System.out.println("++d = " + (++d) );
}
}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 =26
++d = 27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。 |
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：
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 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，和 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 |
|---|---|---|
＆ | 按位与操作符，当且仅当两个操作数的某一位都非 0 时候结果的该位才为 1。 | （A＆B），得到 12，即 0000 1100 |
| | 按位或操作符，只要两个操作数的某一位有一个非 0 时候结果的该位就为 1。 | （A | B）得到 61，即 0011 1101 |
^ | 按位异或操作符，两个操作数的某一位不相同时候结果的该位就为 1。 | （A ^ B）得到 49，即 0011 0001 |
〜 | 按位补运算符翻转操作数的每一位。 | （〜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 |
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：
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; /* 215 = 1111 */
System.out.println("a >> 2 = " + c );
c = a >>> 2; /* 215 = 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。 |
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：
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 - |
* = | 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 |
下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：
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 &= a = " + 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 falsepublic class Test {
public static void main(String args[]){
int a , b;
a = 10;
b = (a == 1) ? 20: 30;
System.out.println( "Value of b is : " + b );
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 : 20instanceof 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：
trueJava 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 |
练习作业
题目一
public class ComparisonOperators {
public static void main(String[] args) {
int a = 5;
int b = 7;
int c = 5;
// 使用比较运算符判断a是否等于b，并将结果赋给变量isEqual
boolean isEqual = a == b;
// 使用比较运算符判断a是否不等于c，并将结果赋给变量isNotEqual
boolean isNotEqual = a != c;
// 使用比较运算符判断b是否大于a，并将结果赋给变量isGreaterThan
boolean isGreaterThan = b > a;
// 使用比较运算符判断a是否小于等于c，并将结果赋给变量isLessThanOrEqual
boolean isLessThanOrEqual = a <= c;
System.out.println("isEqual: " + isEqual);
System.out.println("isNotEqual: " + isNotEqual);
System.out.println("isGreaterThan: " + isGreaterThan);
System.out.println("isLessThanOrEqual: " + isLessThanOrEqual);
}
}题目二
public class LogicalOperators {
public static void main(String[] args) {
int x = 5;
int y = 7;
// 使用逻辑运算符判断x大于3并且y小于10，并将结果赋给变量result1
boolean result1 = x > 3 && y < 10;
// 使用逻辑运算符判断x等于3或者y大于5，并将结果赋给变量result2
boolean result2 = x == 3 || y > 5;
// 使用逻辑运算符判断x不等于7，并将结果赋给变量result3
boolean result3 = x != 7;
// 使用逻辑运算符判断y不小于5，并将结果赋给变量result4
boolean result4 = !(y < 5);
System.out.println("result1: " + result1);
System.out.println("result2: " + result2);
System.out.println("result3: " + result3);
System.out.println("result4: " + result4);
}
}
