概述

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

实例

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));
  }
}

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   = 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。

实例

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

实例

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。

实例

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

短路逻辑运算符

当使用与逻辑运算符时,在两个操作数都为true时,结果才为true,但是当得到第一个操作为false时,其结果就必定是false,这时候就不会再判断第二个操作了。

实例

public class LuoJi {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 5;//定义一个变量;
        boolean b = (a < 4) && (a++ < 10);
        System.out.println("使用短路逻辑运算符的结果为" + b);
        System.out.println("a的结果为" + a);
    }
}

运行结果为:

使用短路逻辑运算符的结果为false
a的结果为5

解析: 该程序使用到了短路逻辑运算符(&&),首先判断 a<4 的结果为 false,则 b 的结果必定是 false,所以不再执行第二个操作 a++<10 的判断,所以 a 的值为 5。

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 - A
* = 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

实例

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 false

实例

public 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 : 20

instanceOf 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Strine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:

true

Java 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