Java语言中的表达式是由运算符与操作数组合而成的,所谓的运算符就是用来做运算的符号。
在Java中的运算符,基本上可分为算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符、转型运算符等。
一、算术运算符
所谓算术运算符,也就是我们数学中学到的加、减、乘、除等运算。这些操作可以对几个不同类型的数字进行混合运算,为了保证操作的精度,系统在运算的过程中会做相应的转换。
1、数字精度
所谓数字精度,也就是系统在做数字之间的算术运算时,为了尽最大可能地保持计算机的准确性,而自动进行相应的转换,将不同的数据类型转变为精度最高的数据类型。规则如下:
1)当使用运算符把两个操作数结合到一起时,在进行运算前两个操作数会转化成相同的类型。
2)两个操作数中有一个是double类型的,则另一个将转换成double型。
3)两个操作数中有一个是float类型的,则另一个将也转换成float型。
4)两个操作数中有一个是long类型的,则另一个将也转换成long型。
5)任何其它类型的操作,两个操作数都要转换成int类型。
2、整数型运算(int型)
对于int型的相关操作,加、减、乘的结果都是非常容易理解的,重点讲一下除(/)的运算。
两个整数相除的结果是整数,这一点与数学中是不同的,在Java中,两个整数相除的结果类似于数学中的求模运算。整除的余数是用%表示,例如15 / 2 = 7,而不是7.5,15 % 2 = 1。我们用程序验证一下:
/*两个整数相除及求余数*/ public class Divide { public static void main(String[] args) { int a = 15; int b = 2; double c = 2; System.out.println(a + "/" + b + "=" + (a / b)); System.out.println(a + "%"+ b + "=" + (a % b)); System.out.println(a + "/" + c + "=" + (a / c)); System.out.println(a + "%" + c + "=" + (a % c)); } }
输出结果:
15 / 2 = 7
15 % 2 = 1
15 / 2.0 = 7.5
15 % 2.0 = 1.0
3、自增和自减运算符
在循环与控制中,我们经常会用到类似于计数器的运算,它们的特征是每次的操作都是加1或减1。在Java中提供了自增、自减运算符,X++使变量X的当前值每次增加1,而X--是自减运算符,每次操作使当前X的值减1。例如:
/*测试自增、自减操作*/ public class SelfAction { public static void main(String[] args) { int x = 10; int a = x+ x++; System.out.println("a =" + a); System.out.println("x =" + x); int b = x + ++x; System.out.println("b =" + b); System.out.println("x =" + x); int c = x + x--; System.out.println("c =" + c); System.out.println("x =" + x); int d = x + --x; System.out.println("d =" + d); System.out.println("x =" + x); } }
输出结果:
a = 20
x = 11
b = 23
x = 12
c = 24
x = 11
d = 21
x = 10
二、关系运算符
Java具有完美的关系运算符。这些关系运算符基本上同数学中的关系运算符是一致的。“>”大于、“<”小于、“>=”大于等于、“<=”小于等于、“==”等于、“!=”不等于。例如:
/*关系运算符测试*/ public class RelationTest { public static void main(String[] args) { boolean x, y, z; int a = 15; int b = 2; double c =15; x = a > b; //true; y = a < b; //false; z = a != b; //true; System.out.println("x =" + x); System.out.println("y =" + y); System.out.println("z =" + z); } }
输出结果:
x = true
y = false
z = true
三、逻辑运算符
在Java语言中有三种逻辑运算符,它们是NOT(非,以符号“!”表示)、AND(与,以符号“&&”表示、)OR(或,以符号“||”表示)。
1、NOT运算符
NOT运算符是用来表示相反的意思。
NOT逻辑关系值表
A |
!A |
true |
false |
false |
true |
2、AND运算符
AND运算符表示“与”的意思,也就是和的意思。
AND逻辑关系值表
A |
B |
A&&B |
false |
false |
false |
true |
false |
false |
false |
true |
false |
true |
true |
true |
3、OR运算符
OR运算符是用来表示“或”就像我们日常生活中理解的一样,两者只要有一个为“真”,结果就为“真”。
OR逻辑关系值表
A |
B |
A||B |
false |
false |
false |
true |
false |
true |
false |
true |
true |
true |
true |
true |
/*逻辑运算符测试*/ public class LogicSign { public static void main(String[] args) { boolean x, y, z, a, b; a = ‘a‘ > ‘b‘; b = ‘R‘ != ‘r‘; x = !a; y = a && b; z = a || b; System.out.println("x =" + x); System.out.println("y =" + y); System.out.println("z =" + z); } }
输出结果:
x = true
y = false
z = true
4、“短路”现象
在运用逻辑运算符进行相关的操作时,我们会遇到一种很有趣的现象;短路现象。
对于true && false根据我们的讲述,处理的结果已经是false了,也就是说无论后面是结果是“真”还是“假”,整个语句的结果肯定是false了,所以系统就认为已经没有必要再进行比较下去了。也就不会再执行了,这种理象就是我们所说的短路现象。
四、位运算符
所有的数据、信息在计算机中都是以二进制形式存在的。我们可以对整数的二进制位进行相关的操作。这就是按位运算符,它主要包括:位的“与”、位的“或”、位的“非”、位的“异或”。
1)位的“与”,用符号“&”表示,它属于二元运算符。 与位运算值表:
A |
B |
A&B |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2)位的“或”用符号“|”表示,它属于二元运算符。。 或位运算值表:
A |
B |
A|B |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
3)位的“非”,用符号“~”表示,它是一元运算符,只对单个自变量起作用。它的作用是使二进制按位“取反”。 非位运算值表:
A |
~A |
1 |
0 |
0 |
1 |
4)位的“异或”,用符号“^”表示,它属于二元运算符。异或位运算值表:
A |
B |
A^B |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
/*测试位的四种运算*/ public class BitOperation { public static void main(String[] args) { int a = 15; int b = 2; int x = a & b; int y = a | b; int z = a ^ b; System.out.println(a + "&" + b + "=" + x); System.out.println(a + "|" + b + "=" + y); System.out.println(a + "^" + b + "=" + z); } }
输出结果:
15 & 2 = 2
15 | 2 = 15
15 ^ 2 = 13
五、移位运算符
移位运算符就是在二进制的基础上对数字进行平移。按照平移的方向和填充数字的规则分为三种:<<(左移)、>>(带符号右移)和>>>(无符号右移)。
在移位运算时,byte、short和char类型移位后的结果会变成int类型,对于byte、short、char和int进行移位时,规定实际移动的次数是移动次数和32的余数,也就是移位33次和移位1次得到的结果相同。移动long型的数值时,规定实际移动的次数是移动次数和64的余数,也就是移动66次和移动2次得到的结果相同。
三种移位运算符的移动规则和使用如下所示:
<<运算规则:按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数,高位移出(舍弃),低位的空位补零。
语法格式:
需要移位的数字 << 移位的次数
例如: 3 << 2,则是将数字3左移2位
计算过程:
3 << 2
首先把3转换为二进制数字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011,然后把该数字高位(左侧)的两个零移出,其他的数字都朝左平移2位,最后在低位(右侧)的两个空位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100,则转换为十进制是12.数学意义:
在数字没有溢出的前提下,对于正数和负数,左移一位都相当于乘以2的1次方,左移n位就相当于乘以2的n次方。
>>运算规则:按二进制形式把所有的数字向右移动对应巍峨位数,低位移出(舍弃),高位的空位补符号位,即正数补零,负数补1.
语法格式:
需要移位的数字 >> 移位的次数
例如11 >> 2,则是将数字11右移2位
计算过程:11的二进制形式为:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011,然后把低位的最后两个数字移出,因为该数字是正数,所以在高位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010.转换为十进制是3.数学意义:右移一位相当于除2,右移n位相当于除以2的n次方。
>>>运算规则:按二进制形式把所有的数字向右移动对应巍峨位数,低位移出(舍弃),高位的空位补零。对于正数来说和带符号右移相同,对于负数来说不同。
其他结构和>>相似。
小结
二进制运算符,包括位运算符和移位运算符,使程序员可以在二进制基础上操作数字,可以更有效的进行运算,并且可以以二进制的形式存储和转换数据,是实现网络协议解析以及加密等算法的基础。
实例操作:
public class URShift { public static void main(String[] args) { int i = -1; i >>>= 10; //System.out.println(i); mTest(); } public static void mTest(){ //左移 int i = 12; //二进制为:0000000000000000000000000001100 i <<= 2; //i左移2位,把高位的两位数字(左侧开始)抛弃,低位的空位补0,二进制码就为0000000000000000000000000110000 System.out.println(i); //二进制110000值为48; System.out.println("<br>"); //右移 i >>=2; //i右移2为,把低位的两个数字(右侧开始)抛弃,高位整数补0,负数补1,二进制码就为0000000000000000000000000001100 System.out.println(i); //二进制码为1100值为12 System.out.println("<br>"); //右移example int j = 11;//二进制码为00000000000000000000000000001011 j >>= 2; //右移两位,抛弃最后两位,整数补0,二进制码为:00000000000000000000000000000010 System.out.println(j); //二进制码为10值为2 System.out.println("<br>"); byte k = -2; //转为int,二进制码为:0000000000000000000000000000010 k >>= 2; //右移2位,抛弃最后2位,负数补1,二进制吗为:11000000000000000000000000000 System.out.println(j); //二进制吗为11值为2 } }
在Thinking in Java第三章中的一段话:
移位运算符面向的运算对象也是
二进制的“位”。 可单独用它们处理整数类型(主类型的一种)。左移位运算符(<<)能将运算符左边的运算对象向左移动运算符右侧指定的位数(在低位补0)。 “有符号”右移位运算符(>>)则将运算符左边的运算对象向右移动运算符右侧指定的位数。“有符号”右移位运算符使用了“符号扩展”:若值为正,则在高位插入0;若值为负,则在高位插入1。Java也添加了一种“无符号”右移位运算符(>>>),它使用了“零扩展”:无论正负,都在高位插入0。这一运算符是C或C++没有的。
若对char,byte或者short进行移位处理,那么在移位进行之前,它们会自动转换成一个int。只有右侧的5个低位才会用到。这样可防止我们在一个int数里移动不切实际的位数。若对一个long值进行处理,最后得到的结果也 是long。此时只会用到右侧的6个低位,防止移动超过long值里现成的位数。但在进行“无符号”右移位时,也可能遇到一个问题。若对byte或 short值进行右移位运算,得到的可能不是正确的结果(Java 1.0和Java 1.1特别突出)。它们会自动转换成int类型,并进行右移位。但“零扩展”不会发生,所以在那些情况下会得到-1的结果。
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Java 定义的位运算(bitwise operators )直接对整数类型的位进行操作,这些整数类型包括long,int,short,char,and byte 。表5.1 列出了位运算:
表5.1 位运算符及其结果
运算符 结果
~ 按位非(NOT)(一元运算)
& 按位与(AND)
| 按位或(OR)
^ 按位异或(XOR)
>> 右移
>>> 右移,左边空出的位以0填充
运算符 结果
<< 左移
&= 按位与赋值
|= 按位或赋值
^= 按位异或赋值
>>= 右移赋值
>>>= 右移赋值,左边空出的位以0填充
<<= 左移赋值
续表
既然位运算符在整数范围内对位操作,因此理解这样的操作会对一个值产生什么效果是重要的。具体地说,知道Java 是如何存储整数值并且如何表示负数的是有用的。因此,在继续讨论之前,让我们简短概述一下这两个话题。
所有的整数类型以二进制数字位的变化及其宽度来表示。例如,byte 型值42的二进制代码是00101010 ,其中每个位置在此代表2的次方,在最右边的位以20开始。向左下一个位置将是21,或2,依次向左是22,或4,然后是8,16,32等等,依此类推。因此42在其位置1,3,5的值为1(从右边以0开始数);这样42是21+23+25的和,也即是2+8+32 。
所有的整数类型(除了char 类型之外)都是有符号的整数。这意味着他们既能表示正数,又能表示负数。Java 使用大家知道的2的补码(two’s complement )这种编码来表示负数,也就是通过将与其对应的正数的二进制代码取反(即将1变成0,将0变成1),然后对其结果加1。例如,-42就是通过将42的二进制代码的各个位取反,即对00101010 取反得到11010101 ,然后再加1,得到11010110 ,即-42 。要对一个负数解码,首先对其所有的位取反,然后加1。例如-42,或11010110 取反后为00101001 ,或41,然后加1,这样就得到了42。
如果考虑到零的交叉(zero crossing )问题,你就容易理解Java (以及其他绝大多数语言)这样用2的补码的原因。假定byte 类型的值零用00000000 代表。它的补码是仅仅将它的每一位取反,即生成11111111 ,它代表负零。但问题是负零在整数数学中是无效的。为了解决负零的问题,在使用2的补码代表负数的值时,对其值加1。即负零11111111 加1后为100000000 。但这样使1位太靠左而不适合返回到byte 类型的值,因此人们规定,-0和0的表示方法一样,-1的解码为11111111 。尽管我们在这个例子使用了byte 类型的值,但同样的基本的原则也适用于所有Java 的整数类型。
因为Java 使用2的补码来存储负数,并且因为Java 中的所有整数都是有符号的,这样应用位运算符可以容易地达到意想不到的结果。例如,不管你如何打算,Java 用高位来代表负数。为避免这个讨厌的意外,请记住不管高位的顺序如何,它决定一个整数的符号。
5.1 位逻辑运算符
位逻辑运算符有“与”(AND)、“或”(OR)、“异或(XOR )”、“非(NOT)”,分别用“&”、“|”、“^”、“~”表示,4-3 表显示了每个位逻辑运算的结果。在继续讨论之前,请记住位运算符应用于每个运算数内的每个单独的位。
表5.2 位逻辑运算符的结果
A 0 1 0 1 B 0 0 1 1 A | B 0 1 1 1 A & B 0 0 0 1 A ^ B 0 1 1 0 ~A 1 0 1 0
按位非(NOT)
按位非也叫做补,一元运算符NOT“~”是对其运算数的每一位取反。例如,数字42,它的二进制代码为:
00101010
经过按位非运算成为
11010101
按位与(AND)
按位与运算符“&”,如果两个运算数都是1,则结果为1。其他情况下,结果均为零。看下面的例子:
00101010 42 &00001111 15
00001010 10
按位或(OR)
按位或运算符“|”,任何一个运算数为1,则结果为1。如下面的例子所示:
00101010 42 | 00001111 15
00101111 47
按位异或(XOR)
按位异或运算符“^”,只有在两个比较的位不同时其结果是 1。否则,结果是零。下面的例子显示了“^”运算符的效果。这个例子也表明了XOR 运算符的一个有用的属性。注意第二个运算数有数字1的位,42对应二进制代码的对应位是如何被转换的。第二个运算数有数字0的位,第一个运算数对应位的数字不变。当对某些类型进行位运算时,你将会看到这个属性的用处。
00101010 42 ^ 00001111 15
00100101 37
位逻辑运算符的应用
下面的例子说明了位逻辑运算符:
// Demonstrate the bitwise logical operators. class BitLogic { public static void main(String args[]) { String binary[] = {"0000", "0001", "0010", "0011", "0100", "0101", "0110", "0111", "1000", "1001", "1010", "1011", "1100", "1101", "1110", "1111" }; int a = 3; // 0 + 2 + 1 or 0011 in binary int b = 6; // 4 + 2 + 0 or 0110 in binary int c = a | b; int d = a & b; int e = a ^ b; int f = (~a & b) | (a & ~b); int g = ~a & 0x0f; System.out.println(" a = " + binary[a]); System.out.println(" b = " + binary[b]); System.out.println(" a|b = " + binary[c]); System.out.println(" a&b = " + binary[d]); System.out.println(" a^b = " + binary[e]); System.out.println("~a&b|a&~b = " + binary[f]); System.out.println(" ~a = " + binary[g]); } }
在本例中,变量a与b对应位的组合代表了二进制数所有的 4 种组合模式:0-0,0-1,1-0 ,和1-1 。“|”运算符和“&”运算符分别对变量a与b各个对应位的运算得到了变量c和变量d的值。对变量e和f的赋值说明了“^”运算符的功能。字符串数组binary 代表了0到15 对应的二进制的值。在本例中,数组各元素的排列顺序显示了变量对应值的二进制代码。数组之所以这样构造是因为变量的值n对应的二进制代码可以被正确的存储在数组对应元素binary[n] 中。例如变量a的值为3,则它的二进制代码对应地存储在数组元素binary[3] 中。~a的值与数字0x0f (对应二进制为0000 1111 )进行按位与运算的目的是减小~a的值,保证变量g的结果小于16。因此该程序的运行结果可以用数组binary 对应的元素来表示。该程序的输出如下:
a = 0011 b = 0110 a|b = 0111 a&b = 0010 a^b = 0101 ~a&b|a&~b = 0101 ~a = 1100
5.2 左移运算符
左移运算符<<使指定值的所有位都左移规定的次数。它的通用格式如下所示:
value << num
这里,num 指定要移位值value 移动的位数。也就是,左移运算符<<使指定值的所有位都左移num位。每左移一个位,高阶位都被移出(并且丢弃),并用0填充右边。这意味着当左移的运算数是int 类型时,每移动1位它的第31位就要被移出并且丢弃;当左移的运算数是long 类型时,每移动1位它的第63位就要被移出并且丢弃。
在对byte 和short类型的值进行移位运算时,你必须小心。因为你知道Java 在对表达式求值时,将自动把这些类型扩大为 int 型,而且,表达式的值也是int 型。对byte 和short类型的值进行移位运算的结果是int 型,而且如果左移不超过31位,原来对应各位的值也不会丢弃。但是,如果你对一个负的byte 或者short类型的值进行移位运算,它被扩大为int 型后,它的符号也被扩展。这样,整数值结果的高位就会被1填充。因此,为了得到正确的结果,你就要舍弃得到结果的高位。这样做的最简单办法是将结果转换为byte 型。下面的程序说明了这一点:
// Left shifting a byte value. class ByteShift { public static void main(String args[]) { byte a = 64, b; int i; i = a << 2; b = (byte) (a << 2); System.out.println("Original value of a: " + a); System.out.println("i and b: " + i + " " + b); } }
该程序产生的输出下所示:
Original value of a: 64
i and b: 256 0
因变量a在赋值表达式中,故被扩大为int 型,64(0100 0000 )被左移两次生成值256 (10000 0000 )被赋给变量i。然而,经过左移后,变量b中惟一的1被移出,低位全部成了0,因此b的值也变成了0。
既然每次左移都可以使原来的操作数翻倍,程序员们经常使用这个办法来进行快速的2 的乘法。但是你要小心,如果你将1移进高阶位(31或63位),那么该值将变为负值。下面的程序说明了这一点:
// Left shifting as a quick way to multiply by 2. class MultByTwo { public static void main(String args[]) { int i; int num = 0xFFFFFFE; for(i=0; i<4; i++) { num = num << 1; System.out.println(num); } }
这里,num 指定要移位值value 移动的位数。也就是,左移运算符<<使指定值的所有位都左移num位。每左移一个位,高阶位都被移出(并且丢弃),并用0填充右边。这意味着当左移的运算数是int 类型时,每移动1位它的第31位就要被移出并且丢弃;当左移的运算数是long 类型时,每移动1位它的第63位就要被移出并且丢弃。
在对byte 和short类型的值进行移位运算时,你必须小心。因为你知道Java 在对表达式求值时,将自动把这些类型扩大为 int 型,而且,表达式的值也是int 型。对byte 和short类型的值进行移位运算的结果是int 型,而且如果左移不超过31位,原来对应各位的值也不会丢弃。但是,如果你对一个负的byte 或者short类型的值进行移位运算,它被扩大为int 型后,它的符号也被扩展。这样,整数值结果的高位就会被1填充。因此,为了得到正确的结果,你就要舍弃得到结果的高位。这样做的最简单办法是将结果转换为byte 型。下面的程序说明了这一点:
// Left shifting a byte value. class ByteShift { public static void main(String args[]) { byte a = 64, b; int i; i = a << 2; b = (byte) (a << 2); System.out.println("Original value of a: " + a); System.out.println("i and b: " + i + " " + b); } }
该程序产生的输出下所示:
Original value of a: 64
i and b: 256 0
因变量a在赋值表达式中,故被扩大为int 型,64(0100 0000 )被左移两次生成值256 (10000 0000 )被赋给变量i。然而,经过左移后,变量b中惟一的1被移出,低位全部成了0,因此b的值也变成了0。
既然每次左移都可以使原来的操作数翻倍,程序员们经常使用这个办法来进行快速的2 的乘法。但是你要小心,如果你将1移进高阶位(31或63位),那么该值将变为负值。下面的程序说明了这一点:
// Left shifting as a quick way to multiply by 2. class MultByTwo { public static void main(String args[]) { int i; int num = 0xFFFFFFE; for(i=0; i<4; i++) { num = num << 1; System.out.println(num); } } }
该程序的输出如下所示:
536870908
1073741816
2147483632
-32
初值经过仔细选择,以便在左移 4 位后,它会产生-32。正如你看到的,当1被移进31 位时,数字被解释为负值。
5.3 右移运算符
右移运算符>>使指定值的所有位都右移规定的次数。它的通用格式如下所示:
value >> num
这里,num 指定要移位值value 移动的位数。也就是,右移运算符>>使指定值的所有位都右移num位。下面的程序片段将值32右移2次,将结果8赋给变量a:
int a = 32;
a = a >> 2; // a now contains 8
当值中的某些位被“移出”时,这些位的值将丢弃。例如,下面的程序片段将35右移2 次,它的2个低位被移出丢弃,也将结果8赋给变量a:
int a = 35;
a = a >> 2; // a still contains 8
用二进制表示该过程可以更清楚地看到程序的运行过程:
00100011 35
>> 2
00001000 8
将值每右移一次,就相当于将该值除以2并且舍弃了余数。你可以利用这个特点将一个整数进行快速的2的除法。当然,你一定要确保你不会将该数原有的任何一位移出。
右移时,被移走的最高位(最左边的位)由原来最高位的数字补充。例如,如果要移走的值为负数,每一次右移都在左边补1,如果要移走的值为正数,每一次右移都在左边补0,这叫做符号位扩展(保留符号位)(sign extension ),在进行右移操作时用来保持负数的符号。例如,–8 >> 1 是–4,用二进制表示如下:
11111000 –8 >>1 11111100 –4
一个要注意的有趣问题是,由于符号位扩展(保留符号位)每次都会在高位补1,因此-1右移的结果总是–1。有时你不希望在右移时保留符号。例如,下面的例子将一个byte 型的值转换为用十六
进制表示。注意右移后的值与0x0f进行按位与运算,这样可以舍弃任何的符号位扩展,以便得到的值可以作为定义数组的下标,从而得到对应数组元素代表的十六进制字符。
// Masking sign extension. class HexByte { static public void main(String args[]) { char hex[] = { ’0’, ’1’, ’2’, ’3’, ’4’, ’5’, ’6’, ’7’, ’8’, ’9’, ’a’, ’b’, ’c’, ’d’, ’e’, ’f’’ }; byte b = (byte) 0xf1; System.out.println("b = 0x" + hex[(b >> 4) & 0x0f] + hex[b & 0x0f]);}}
该程序的输出如下:
b = 0xf1
5.4 无符号右移
正如上面刚刚看到的,每一次右移,>>运算符总是自动地用它的先前最高位的内容补它的最高位。这样做保留了原值的符号。但有时这并不是我们想要的。例如,如果你进行移位操作的运算数不是数字值,你就不希望进行符号位扩展(保留符号位)。当你处理像素值或图形时,这种情况是相当普遍的。在这种情况下,不管运算数的初值是什么,你希望移位后总是在高位(最左边)补0。这就是人们所说的无符号移动(unsigned shift )。这时你可以使用Java 的无符号右移运算符>>> ,它总是在左边补0。
下面的程序段说明了无符号右移运算符>>> 。在本例中,变量a被赋值为-1,用二进制表示就是32位全是1。这个值然后被无符号右移24位,当然它忽略了符号位扩展,在它的左边总是补0。这样得到的值255被赋给变量a。
int a = -1; a = a >>> 24;
下面用二进制形式进一步说明该操作:
11111111 11111111 11111111 11111111 int型-1的二进制代码>>> 24 无符号右移24位00000000 00000000 00000000 11111111 int型255的二进制代码
由于无符号右移运算符>>> 只是对32位和64位的值有意义,所以它并不像你想象的那样有用。因为你要记住,在表达式中过小的值总是被自动扩大为int 型。这意味着符号位扩展和移动总是发生在32位而不是8位或16位。这样,对第7位以0开始的byte 型的值进行无符号移动是不可能的,因为在实际移动运算时,是对扩大后的32位值进行操作。下面的例子说明了这一点:
// Unsigned shifting a byte value. class ByteUShift { static public void main(String args[]) { 进制表示。注意右移后的值与0x0f进行按位与运算,这样可以舍弃任何的符号位扩展,以便得到的值可以作为定义数组的下标,从而得到对应数组元素代表的十六进制字符。 // Masking sign extension. class HexByte { static public void main(String args[]) { char hex[] = { ’0’, ’1’, ’2’, ’3’, ’4’, ’5’, ’6’, ’7’, ’8’, ’9’, ’a’, ’b’, ’c’, ’d’, ’e’, ’f’’ }; byte b = (byte) 0xf1; System.out.println("b = 0x" + hex[(b >> 4) & 0x0f] + hex[b & 0x0f]);}}
该程序的输出如下:
b = 0xf1
5.4 无符号右移
正如上面刚刚看到的,每一次右移,>>运算符总是自动地用它的先前最高位的内容补它的最高位。这样做保留了原值的符号。但有时这并不是我们想要的。例如,如果你进行移位操作的运算数不是数字值,你就不希望进行符号位扩展(保留符号位)。当你处理像素值或图形时,这种情况是相当普遍的。在这种情况下,不管运算数的初值是什么,你希望移位后总是在高位(最左边)补0。这就是人们所说的无符号移动(unsigned shift )。这时你可以使用Java 的无符号右移运算符>>> ,它总是在左边补0。
下面的程序段说明了无符号右移运算符>>> 。在本例中,变量a被赋值为-1,用二进制表示就是32位全是1。这个值然后被无符号右移24位,当然它忽略了符号位扩展,在它的左边总是补0。这样得到的值255被赋给变量a。
int a = -1; a = a >>> 24;
下面用二进制形式进一步说明该操作:
11111111 11111111 11111111 11111111 int型-1的二进制代码>>> 24 无符号右移24位00000000 00000000 00000000 11111111 int型255的二进制代码
由于无符号右移运算符>>> 只是对32位和64位的值有意义,所以它并不像你想象的那样有用。因为你要记住,在表达式中过小的值总是被自动扩大为int 型。这意味着符号位扩展和移动总是发生在32位而不是8位或16位。这样,对第7位以0开始的byte 型的值进行无符号移动是不可能的,因为在实际移动运算时,是对扩大后的32位值进行操作。下面的例子说明了这一点:
// Unsigned shifting a byte value. class ByteUShift { static public void main(String args[]) { int b = 2; int c = 3; a |= 4; b >>= 1; c <<= 1; a ^= c; System.out.println("a = " + a); System.out.println("b = " + b); System.out.println("c = " + c); } }
该程序的输出如下所示:
a = 3
b = 1
c = 6
六、赋值运算符
赋值运算符是程序中最常用的运算符了,只要有变量的声明,就要有赋值运算。如a = 3;这里的a我们都知道是变量名,根据前面对变量的定义,我们可以知道这里的a实际上就是内存空间的一个名字,它对应的是一段内存空间,一在要在这个空间放入3这个值。这个放入的过程就实现了赋值的过程。
赋值运算一览表
运算符 |
一般表示法 |
Java语言表示法 |
+= |
a = a + b |
a += b |
-= |
a = a - b |
a -= b |
*= |
a = a * b |
a *=b |
/= |
a=a / b |
a /= b |
%= |
a = a % b |
a %= b |
>>= |
a = a >> b |
a >>= b |
>>>= |
a = a >>> b |
a >>>= b |
七、三元运算符
三元运算符比较罕见,因为它有三个运算对象,但它也确实属于运算符的一种,因为它最终也是产生一个值。它也可以转化为条件判断语句,只不过这种处理方式更简洁、明了。
它的运算过程是这样的:
如果“布尔表达式”的结果是“true”,就返回值0;
如果“布尔表达式”的结果是“false”,就返回值1;
它的返回值做为最终结果返回。
八、逗号运算符
在Java中,逗号运算符的惟一使用场所就是在for循环语句中。
九、字符串运算符
“+”号这个运算符,在Java中有一项特殊的用法,它不仅起到连接不同的字符串,还有一种隐式的转型功能。
十、转型运算符
转型运算符可以说是一种特殊的运算符,它是将一种类型的数据或对象,强制转变为另一种类型。
/*强制转型测试*/
public class TypeTran
{
public static void main(String[] args)
{
int x ;
double y;
x = (int)22.5 + (int)34.7; //强制转型可能引起精度丢失
y = (double)x;
System.out.println("x = " + x);
System.out.println("y = " + y);
}
}
输出结果:
x = 56
y = 56.0
分析:
可以发现,由于强制转型,使数据精度丢失。系统会忽略强制转型的检查。所以对于强制转型,必须清楚转型是否可行。
最后总结一下运算符的优先级
运算符 |
优先级 |
括号() |
1最高 |
++、-- |
2 |
~、! |
3 |
*、/、% |
4 |
+、-(减) |
5 |
<<、>>、>>> |
6 |
>、<、>=、<= |
7 |
==、!= |
8 |
& |
9 |
^ |
10 |
| |
11 |
&& |
12 |
|| |
13 |
? : |
14 |