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【一步一步了解Java系列】：了解Java与C语言的运算符的“大同小异”

作者：小蓝xlanll | 2024-05-23 20:54:26

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看到这句话的时候证明：此刻你我都在努力~

   加油陌生人~

个人主页： Gu Gu Study

专栏：一步一步了解Java

喜欢的一句话：常常会回顾努力的自己，所以要为自己的努力留下足迹。

   如果喜欢能否点个赞支持一下，谢谢啦！

  作者：小闭

运算符的作用

在 Java 中，运算符具有以下主要作用：

计算机语言最基本的作用就是进行数学运算

1. 执行运算：如算术运算符（+、-、*、/等）用于进行数学计算。
2. 比较操作：比较运算符（如>、<、>=、<=等）用于比较两个值的大小关系。
3. 逻辑判断：逻辑运算符（&&、||、!等）用于组合和判断条件。
4. 赋值操作：赋值运算符（=）用于将值赋给变量。
5. 其他操作：还有一些特殊的运算符，如位运算符等，用于位操作等。

Java中各种运算符功能

Java 中的运算符可以分为以下几类：

1. 算术运算符：用于执行基本的数学运算，如加法、减法、乘法、除法和取模（取余）等。例如，+ 表示加法运算，- 表示减法运算。

2. 关系运算符：用于比较两个值的关系，如等于、不等于、大于、小于等。关系运算符返回布尔值（true 或 false），用于条件判断。例如，== 表示等于运算，< 表示小于运算。

3. 逻辑运算符：用于执行逻辑运算，如逻辑与、逻辑或和逻辑非等。逻辑运算符通常用于布尔值的操作，它们返回布尔结果。例如，&& 表示逻辑与，|| 表示逻辑或，! 表示逻辑非。

4. 赋值运算符：用于将值赋给变量，如 = 表示赋值运算，+= 表示加并赋值。

5. 自增和自减运算符：用于增加或减少变量的值，例如 ++ 表示自增，-- 表示自减。

6. 位运算符：用于对二进制位进行操作，如位与、位或、位异或、取反等。

7. 三目运算符：用于根据条件选择一个值。

一、算术运算符

基本四则运算符：加减乘除模(+ - * / %)


int a = 20;
int b = 5;
System.out.println(a + b);   // 25
 
System.out.println(a - b);    // 15
 
System.out.println(a * b); // 100
 
System.out.println(a / b); // 4
 
System.out.println(a % b); // 0     模运算其实就是数学中除法的余数

注意：

1.1 上面的都是算术运算符二元运算符，使用时必须要有左右两个操作数

1.2 关于类型转变：int / int 结果还是int类型，而且会向下取整


int a = 3;
int b = 2;
// 在数学中应该是1.5 但是在Java中输出结果为1 会向下取整，即小数点之后全部舍弃掉了
System.out.println(a / b);
// 如果要得到数学中的结果，可以使用如下方式
double d = a*1.0 / b;
System.out.println(d);

1.3 取模时%右边的操作数不能为0否则就会报错


public static void main(String[] args) {
        int a=3/0;
        System.out.println("a = " + a);  //a = 1
                
    }

1.4 与C语言不同的是，Java中支持double类型数据进行取模运算


public static void main(String[] args) {
       double a=66.6/1.1;
        System.out.println("a = " + a);                  
    }

1.5 类型的数据进行运算时类型会转变为类型较大的数据。


public static void main(String[] args) {
 
    System.out.println(66.6/6);  //11.1
            
}

二、赋值运算符（增量，自增运算符）

如下：

+= ，-= ，*=， %=，++，--

2.1 增量运算符


int a = 18;
a += 2; // 相当于 a = a + 2
System.out.println(a); // 输出20
 
a -= 2; // 相当于 a = a - 2
System.out.println(a); // 输出16
 
a *= 2; // 相当于 a = a * 2
System.out.println(a); // 输出36
 
a /= 2; // 相当于 a = a / 2
ystem.out.println(a); // 输出9

如上注释，增量运算符可以有效提高我们敲打吗的速度。

2.2 自增运算符

++为变量的值加1，--则是变量的值减1

但是存在前置和后置的区别，如下为前置++，和后置++的区别代码


int a = 1;
a++; // 后置++ 表示给a的值加1，此时a的值为2
System.out.println(a++); // 注意：后置++是先使用变量原来值，表示式结束时给变量+1，因此输出2
System.out.println(a); // 输出3
++a; // 前置++ 表示给a的值加1
System.out.println(++a); // 注意：前置++是先给变量+1，然后使用变量中的值，因此输出5
System.out.println(a); // 输出5
// --操作符给操作-1，与++含义类似

三、关系运算符

关系运算符主要有六个: ==， !=， <=， > = ，其计算结果是 true 或者 false 。

关系运算符与数学的比较一模一样。

3.1 与C语言不同的是，他们的结果并不是1和0，Java中不能用0和1表示事件的真假。其返回的只有true 或者 false 。

四、逻辑运算符

逻辑运算符主要有三个: && ，|| ，! ，运算结果都是 boolean类型。

4.1 && 运算符 “一个为假则结果为假”

表达式1         表达式2 结果

真真                           真

真                                                 假   假

假真                                                假

假                                                 假     假

4.2 || 操作符 “一个为真则结果为真”

表达式1         表达式2 结果

真真                           真

真                                                 假   真

假真                                                真

假                                                 假     假

4.3 ! 逻辑非

即把真（true）变为假（false），把假（false变为真（true）。

4.4 短路求值

对于 && , 如果左侧表达式值为 false, 则表达式结果一定是 false, 无需计算右侧表达式.

对于 ||, 如果左侧表达式值为 true, 则表达式结果一定是 true, 无需计算右侧表达式.

& 和 | 如果表达式结果为 boolean 时, 也表示逻辑运算. 但与 && || 相比, 它们不支持短路求值

如下代码：


System.out.println(18 > 20 && 10 / 0 == 0); // 打印 false
 
System.out.println(18 < 20 || 10 / 0 == 0); // 打印 true

在这里后面的操作 10/0，并未被计算也就是程序没有出现分母为0的异常警告/

五、位运算符

Java 与C语言数据存储的最小单位是字节，而数据操作的最小单位是比特位. 字节是最小的存储单位，每个字节是由8个二进制比特位组成的，多个字节组合在一起可以表示各种不同的数据。

位运算符主要有四个: & | ~ ^ ，除 ~ 是一元运算符外，其余都是二元运算符。位操作表示按二进制位运算. 计算机中都是使用二进制来表示数据的(01构成的序列), 按位运算就是在按照二进制位的每一位依次进行计算.

5.1 按位与 &

在计算机中数据的储存都是以0，1的形式进行储存，而按位与 &就可以让两个数据进行运算

进行按位与 & 运算时：如果两个二进制位都是 1, 则结果为 1, 否则结果为 0.

如


public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        int b=3;
 
        System.out.println(a&b);  //打印结果为2
                
    }

为什么打印2呢？，首先我们列出两个数的补码。

int a =00000000000000000000000000001010

int b =00000000000000000000000000000011

进行按位与&时：如果两个二进制位都是 1, 则结果为 1, 否则结果为 0.

经过按位与&后得到：00000000000000000000000000000010

5.2 按位或

在计算机中数据的储存都是以0，1的形式进行储存，而按位或 | 就可以让两个数据进行运算.

进行按位或 | 运算时：如果两个二进制位都是 0, 则结果为 0, 否则结果为 1.


public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        int b=3;
 
        System.out.println(a|b);  //11
                
    }

为什么打印11呢？，首先我们列出两个数的补码。

int a =00000000000000000000000000001010

int b =00000000000000000000000000000011

进行按位或 | 运算时：如果两个二进制位都是 0, 则结果为 0, 否则结果为 1.

经过按位或| 得到： 00000000000000000000000000001011 即十进制的11

六、移位操作符

移位运算符有三个: << ,>>, >>> ，都是二元运算符，且都是按照二进制比特位来运算的

如：


int a = 10;
System.out.println( a << 1);
// 运行结果20

6.1 <<左移操作符

左移规则：最左侧位不要了, 最右侧补 0.


int a = 10;
System.out.println( a << 1);
// 运行结果20

就像上面的代码，我们先把int a的补码列出来

int a =00000000000000000000000000001010 左移规则：最左侧位不要了, 最右侧补 0.

经过左移1位后得到：00000000000000000000000000010100 即十进制的20

6.2 >>右移操作符

右移规则：最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1)


int a = 10;
System.out.println( a >> 1);
// 运行结果5

老样子列出int a的补码：

int a =00000000000000000000000000001010

右移规则：最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1)

然后右移一位得到：00000000000000000000000000000101 即十进制的5.

6.3 无符号右移

无符号右移：最右侧位不要了, 最左侧补0

与普通右移不同的就是无符号右移后得到的肯定是一个正数。即使是负数右移


 public static void main(String[] args) {
        int a = -10;
        System.out.println( a >>> 1);
// 运行结果20
 
    }

列出-10的补码：

原码：int a =10000000000000000000000000001010

反码： 11111111111111111111111111111110101

补码： 11111111111111111111111111111110110

无符号右移规则：最右侧位不要了, 最左侧补0

然后右移一位得到：01111111111111111111111111111111011

转化为原码打印即：上面的结果。

七、三目运算符

其形式为：表达式1 ? 表达式2 : 表达式3

当表达式1 的值为 true 时, 整个表达式的值为表达式2 的值;

当表达式1 的值为 false 时, 整个表达式的值为表达式3 的值.

注意：

1. 表达式2和表达式3的结果要是同类型的，除非能发生类型隐式类型转换


public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        double b=12.6;
        
        int c1;
        double c2;
        c2=a>b?a:b;
        c1=a>b?a:b;
        
 
        
    }

如图：c2是可以发生转换的，所以可以使用。c1则不行。

2. 表达式不能单独存在，其产生的结果必须要被使用

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