java中运算符详解

前言

运算符用于执行程序代码运算，会针对一个以上操作数项目来进行运算。JAVA中常见的运算符有很多种，大致分为以下几种，常见的几种运算符如下图：

一、算术运算符

1.1、常见的算术运算符

1.2、算术运算中的类型转换

我在我的上一篇博客里面详细讲解了关于JAVA基本数据类型的类型转换了的，可以参考链接：https://blog.csdn.net/qq_37688023/article/details/85106894仔细看一下即可。不过在这里大致说一下其中几个重要的点。

1. 运算时，运算结果会向数据类型大的转换；
2. 在运算时，byte、short、char类型先自动转换为int类型

@Test
	public void a() {
		int a=3;
		double b=4;
		System.out.println(a+b);//输出7.0

		float c=3.2f;
		/*c=c+3.14; 编译错误,运算之后变为double类型*/	

		byte a1=3;
		byte b1=4;
		/*byte c1=a+b;
		 * 编译错误,此处由于byte类型参与运算时，先直接转换为int类型，
		 * 所以最后的结果也是int类型，但是得出的结果不能叫做int类型的直接量，所以编译错误
		 * */
		int d1=a1+b1;
	}

1.3、关于i++与++i的区别

• i++是++在后，所以先用了再加
• ++i是++在前，所以先加了再用

注意点：a+++b与a+ ++b的区别  a+++b的含义是(a++)+b;而a+ ++b的含义为a+(++b)

@Test
	public void b() {
		int a=1;
		int b=1;
		System.out.println(a++);//输出1
		System.out.println(++b);//输出2

		int a1=10;
		int b1=10;
		int sum=a1+++b1;
		System.out.println(a1);//输出11
		System.out.println(b1);//输出10
		System.out.println(sum);//输出20

		int a2=10;
		int b2=10;
		int sum1=a2+ ++b2;
		System.out.println(a2);//输出10
		System.out.println(b2);//输出11
		System.out.println(sum1);//输出21
	}

二、赋值运算符

2.1、常见的赋值运算符

2.2、关于a+=1与a=a+1的区别

虽然在上面说的a+=1是等价于a=a+1，但是他们两还是有区别的。

@Test
	public void c() {
		byte a=1;
		/*a=a+1;
		 * 这里会报编译错误，由于a+1出现类型转换，变为int类型，所以再赋值给byte类型所以编译错误
		 * */
		a+=1;
		/*这里是不会出现编译错误的，这就是它的特殊之处
		 * */
		System.out.println(a);//输出2

		byte b=127;
		b+=1;
		System.out.println(b);
		//输出-128，所以其实就是b=(byte)(b+1);b+1为128，超出byte类型的范围，数据溢出为-128
	}

原因：+=运算符，是java语言规定的一元运算符（这里我将它归为赋值运算符有些不妥），Java有自动转换机制，java编译器会对其进行特殊处理，默认的向右转换类型，不需要人工转换。

2.3、各种赋值运算符的例子

@Test
	public void d() {
		int a=10;
		double b=10;
		System.out.println(a+=b);
		//输出20 a=(int)(a+b)=(int)(10+10)=20
		System.out.println(b+=a);
		//输出30.0 b=a+b;double类型大，所以不需要自动转换 b=20+10=30.0

		int a1=10;
		int b1=10;
		System.out.println(a1*=b1);//输出100
		System.out.println(a1/=b1);//输出10
		System.out.println(a1%=b1);//输出0
		System.out.println(a1-=b1);//-10
	}

三、关系运算符

3.1 常见关系运算符

关系运算符有时候也称为比较运算符，运算的结果一定为布尔值

注意点：

1. < 、>、>=、<=只能比较数值类型，所以不能比较布尔类型和大多数应用类型，但是有些基本数据类型包装类型可以。
2. ==、！= 既能比较基本数据类型，也能比较引用数据类型。但是在比较引用数据类型的时候比较的就是地址了。

@Test
	public void e() {
		int a1=10;
		int b1=10;
		boolean a2=false;
		boolean b2=false;
		Integer a3=10;
		Integer b3=10;
		A a4=new A();
		A b4=new A();

		System.out.println(a1>b1);
		/*System.out.println(a2>b2); 非数值类型不能比较大小*/
		System.out.println(a3>b3);
		/*System.out.println(a4>b4);不能比较大小*/

		System.out.println(a1==b1);
		System.out.println(a2==b2);//true
		System.out.println(a3==b3);
		//相等，由于基本数据类型包装类Integer的自动装箱的特性，直接从静态数组中取的，所以不是new的
		System.out.println(a4==b4);
		//false，由于是new出来的不等
	}

3.2、==与equals的区别

首先我们要知道，equals方法是Object类中的一个方法，而Object类是所有类的父类。首先我们先看一下Object类中equals方法的源代码：

public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }

可以看出Object类中该方法的逻辑就是==，所以Object类中给出的equals方法就是判断是否==；

那我们再看一下String类的equals方法，如下图：

public boolean equals(Object anObject) {
        if (this == anObject) {
            return true;
        }
        if (anObject instanceof String) {
            String anotherString = (String)anObject;
            int n = value.length;
            if (n == anotherString.value.length) {
                char v1[] = value;
                char v2[] = anotherString.value;
                int i = 0;
                while (n-- != 0) {
                    if (v1[i] != v2[i])
                        return false;
                    i++;
                }
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

可以看出，String类中的equals不再是简简单单的直接判断==；它的equals方法是先判断它们是否==，如果不等再判断两个引用是否为同类或父子类关系，是的话再判断是否值一样，一样则返回true，否则返回fasle。所以使用equals方法时要看该引用对应的类的equals方法的实现逻辑，一般情况下是String的话就是先比较地址，地址相等就为true，不为再比较内容，内容一样也是为true。

所以==与equals的区别可以总结为以下几点：

1. ==是既能比较基本数据类型，比较基本数据类型的时候比较的是值是否相等。又能比较引用数据类型，比较引用数据类型比较的是引用对应的地址是否相等。
2. 而equals是一个方法，所以只能用来比较引用数据类型，要根据类中该方法实现的逻辑是什么来看比较的是什么。一般情况下就是String类型和自定义的类。对应String类型是判断内容是否一致。

@Test
	public void f() {
		String a=new String("abc");//new出来的对象放在了堆中
		String b=new String("abc");//不管内容中有无，都是直接new出一个新的对象
		String c="abc";//放在常量池中
		String d="abc";//现在常量池中找师傅有abc，有的话就将d指向该对象

		System.out.println(a.equals(b));//true 只判断内容是否相等
		System.out.println(a==b);//false 判断地址是的相等

		System.out.println(a.equals(c));//true
		System.out.println(a==c);//false 地址不同
		System.out.println(a==d);//true 地址一样，由于都指向一个常量池中的同一个对象
	}

四、逻辑运算符

4.1、常用逻辑运算符

首先逻辑运算符运算的对象必须还是布尔值，即符号两边必须是布尔类型。

4.2、关于逻辑运算符中"短路"的问题

1. 对于&&而言，当第一个操作数为false时，将不会判断第二个操作数。
2. 对于 || 而言，当第一个操作数为true是，将不会判断第二个操作数。

@Test
	public void g() {
		int a=10;
		int b=10;
		boolean c=a>10 && b++>10;
		System.out.println(c);
		System.out.println(b);//输出10，由于a>10已经为False之后，后面的b++也就不会执行
		boolean d=a<11 || b++>10;
		System.out.println(d);
		System.out.println(b);//也是输出10，前面的a<11已经为true，所以后面的b++也不执行
	}

五、条件运算符

即为三目运算符，形式为：布尔表达式 ？ 表达式1 ：表达式2  

运算过程：如果布尔表达式的值为 true ，则返回 表达式1 的值，否则返回 表达式2 的值

用处：和if else的分支结构作用有点类似。但是写法比 if else简洁。

@Test
	public void h() {
		int[] a= {-1,2,0};
		for(int i=0;i<a.length;i++) {
			a[i]=a[i]>=0?a[i]:0;//将数组中小于0的数字变为0
		}
		for(int b:a) {
			System.out.println(b);//利用增强for循环输出数组中的值
		}
	}

六、位运算符

6.1、常用位运算符

6.2、按位与 & 详解

按位与 ‘&‘ 与逻辑与 ‘&&‘ 不同，逻辑与 ‘&&‘ 只能操作布尔类型的值，而按位与 ‘&‘不仅能操作布尔类型的值，还能操作整数型基本类型。且按位与 ‘&‘ 不像逻辑与 ‘&&‘一样有短路效应。

• 操作布尔类型的值时，与逻辑与 ‘&&‘ 类似，也是见false则false，就是没有短路效应。
• 操作整数基本数据类型是，即将整数化为二进制，然后相同位上计算，相同位都是1则结果为1，否则为0

例如：3&4

3的二进制为    0000 0000 0000 0011

4的二进制为    0000 0000 0000 0100

则结果为         0000 0000 0000 0000 对应的二级制为0，所以3&4=0;

（1）按位与的常见作用：清0，取一个数中的指定位数（例如取int类型值的低八位）

例如int类型变量a对应的二进制为 0010 0001 0000 1010 ，现在求它的低八位，也就是1010，就可以使用a&15

15对应的二进制为 0000 0000 0000 1111  所以 ，a&15的结果就为 0000 0000 0000 1010

（2）判断一个数的奇偶性：n&1 == 1?”奇数”:”偶数”

（3）面试题：优化n%8

解答：n&7

原因：对8取模（求余）运算的定义就是整除8后的余数，而对于8来说，这个余数恰好就是这个数的二进制表示的低3位； 因此对8取模等价于获取数据的低3位，这由恰好等价于 &7 的结果。

6.3、按位或 | 详解

按位或 ‘|‘ 与逻辑或 ‘||‘ 不同，逻辑与 ‘ || ‘ 只能操作布尔类型的值，而按位与 ‘ | ‘不仅能操作布尔类型的值，还能操作整数型基本类型。且按位或 ‘|‘ 不像逻辑或 ‘ || ‘一样有短路效应。

• 操作布尔类型的值时，与逻辑或 ‘ || ‘ 类似，也是见true则true，就是没有短路效应。
• 操作整数基本数据类型是，即将整数化为二进制，然后相同位上计算，只要有一个1就为1，否则结果为0

例如 3 | 4

3的二进制为    0000 0000 0000 0011

4的二进制为    0000 0000 0000 0100

则结果为          0000 0000 0000 0111 对应的二级制为7，所以3&4=7;

按位或的作用：将一个数的某些位置变为1

6.4、按位非 ~详解

也称为取反运算符，是一个一元运算符，所以只能对一个操作数进行操作。按位非就是将各位数字取反，0变为1,1变为0；

例如   4的二进制为 0000 0000 0000 0100

所以~4的二进制为  1111 1111  1111  1011 转换为是十进制为-5

常见作用：一个数的相反数=该数取反+1     例如4的相反数-4=~4+1=-5+1=-4

6.5、异或 ^ 详解

将数转换为二进制之后运算，然后不相同的结果就为1；  0^0=0  1^0=1  0^1=1  1^1=0

例子：4的二进制为  0000 0000 0000 0100

5的二进制为  0000 0000 0000 0110

4^5的二级制为  0000 0000 0000 0010 转换为十进制为2

异或^的作用实例：不适用临时变量交换两个数

我们经常写变量交换时，是以如下，用了一个临时变量来交换的；

@Test
	public void a() {
		int a=3;
		int b=4;
		int c;//定义的临时变量

		c=a;
		a=b;
		b=c;
		System.out.println(a);//输出4
		System.out.println(b);//输出3
	}

但是利用异或运算符不用使用临时变量

@Test
	public void b() {
		int a=3;
		int b=4;

		a=a^b;
		b=b^a;//b=b^(a^b) 		->b=a
		a=a^b;//a=(a^b)^(b^a)	->a=b
		System.out.println(a);//输出4
		System.out.println(b);//输出3
	}

6.6、左移、右移、无符号右移动

1. 左移运算符 << ：符号位不变，低位补0；
2. 右移运算符 >> ：是低位溢出，符号位不变，并用符号位补溢出高位
3. 无符号右移运算符>>>:低位溢出，高位补0，注意，无符号右移（>>>）中的符号位（最高位）也跟着变，无符号的意思是将符号位当作数字位看待。

@Test
	public void c() {
		int a=4;
		System.out.println(a<<2);
		/*   0000 0000 0000 0100  a的二进制
		 * 000000 0000 0001 0000   低位补两个0
		 *   0000 0000 0001 0000  高位溢出，所以a<<2=8
		 * */

		System.out.println(a>>2);
		/*	0000 0000 0000 0100
		 *  0000 0000 0000 000100  符号位补高位
		 *  0000 0000 0000 0001   低位溢出  所以 a>>2=1
		 * */

		int b=-1;
		System.out.println(b>>>1);
		/*  1111 1111 1111 1111
		 *  0111 1111 1111 11111 右移一位，高位补0，
		 *  0111 1111 1111 1111  低位溢出 结果为 2147483647
		 * */
	}

七、各种运算符的优先级

下图为java中各种运算符的优先级，可以记一下，但有时候不太清楚的时候就直接用括号（）吧！

原文地址：https://www.cnblogs.com/YffCeShi/p/12239078.html