Java运算符

简介

Java语言提供许多操作符。操作符是特殊的符号（symbol），它对一个或者两个、三个的操作数进行运算，然后返回一个结果，最简单的就像我们一年级学到的+ -号。一般地，可以将运算符分为四大类：算数运算符、位运算符、关系运算符、逻辑运算符。

类型

1. 赋值运算符

赋值运算符（=）是最常见的了，它将右边的值赋给左边，它的运算优先级是最低的。除了我们最熟悉的=以外，还有复合赋值+=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、^=、<<=、>>=、>>>=。这些赋值语句优先级一样，都是最低的。可以使用下面形式的赋值语句：

int x = 10,z;

int y = z = x + 1;

相当于z = x +1; y = z; 。

i = (j = k +1)/2;也是可以的，相当于 j = k +1； i = j/2; 你可能还经常遇到一种情况，要在测试条件中计算某个值，并且还要保存这个值以便继续使用。如下：

double x;
if ( (x = Math.random()) < 0.5 ) {
    System.out.println(x);
}

2. 算术运算符

算数运算符用于数学运算，其操作数必须是数值类型（包括char类型），不能对boolean进行算数运算。算数运算符如下表所示：

3、位运算符

Java中定义了几个位运算符，可以用于byte short char int long。位运算符列在下表中：

可以看到，除了按位取反外，其他都都有赋值复合操作。

Java采用的是two's-complement进行编码。对于负数，采用“取反加1”原则可以得到它的二进制表示。

取反操作很简单，将整数的二进制形式按位取反，0-->1, 1-->0.

按位与、或、异或也都很简单明了，重要的是弄明白整数的二进制表示（bit pattern）。

左移：

将所有为向左移动指定的位数，每次移动，高阶位（最左边）被移出，右边的位用0补充。这可能会导致位的丢失。而对于byte和short，Java在左移之前就自动提升为int，所以如果不超过31位，不会丢失。每次左移相当于乘以2.但是如果将二进制1移进高阶位（31或63），结果会变为负数。

右移：

右移将整数的二进制形式向右移动指定的位数。最左边的位可能会被移出，对于>>右移，高阶位使用右移之前的高阶位填充，这称为符号扩展。每次执行>>相当于除以2并丢掉所有余数，用这种方式实现除法更高效，但是要确保不会将任何位移出右端。

对于>>>,最高位不是采用原来的最高位填充，它总是用0填充，称为无符号右移。

复合类型的位操作符跟算数运算符完全类似，不再说明。

4. 关系运算符

关系运算符包括 ==、！=、>、>=、<、<=。

关系运算的结果是boolean类型。对于Java任何类型（包括基本类型和引用类型），都可以使用==和！=进行相等性测试。其他的四个关系运算法只适用于数值类型（包括char）。

5.布尔逻辑运算符

下表中的布尔逻辑运算符只能对boolean类型的操作数进行操作：

很明了，不需要解释。对于短路与、或。意思是如果第一个布尔值就能确定最终结果，后面的结果就无需再计算。例如，对于逻辑与，如果第一个操作数为false，那么结果肯定为false，无需计算右边的。下面是一个有趣的例子：

if(denom != 0 && num/denom > 10)

如果denom为0，那么第一个表达式为false，后面不需要再计算，所以也就不会出现除数为0的异常。一个类似的例子：

if(car!=null && car.isSomething())

假设其中的isSomething返回布尔类型，这个也保证当car为null的时候不会进行空指针操作。

三元运算符结构为 expression ? expression1 : expression2 其中expression必须为boolean类型，如果它为true，执行expression1，否则expression2.相当于一个if else。

6. 特殊运算符

除了上面的三元运算符比较特殊以外，还有类型转换运算符（），instanceof运算符。

强制类型转换我们已经很熟悉了，instanceof运算符用于判断某个对象是否是某个类型的实例。例如，在实现Comparable接口中的compareTo方法时，经常要使用instanceof，下面是一个实现：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">public int compareTo(Object o) {
		if (o instanceof Comp) {
			Comp c = (Comp)o;
			// do compare
		}
		return 0;
	}</span>

测试之后进行转换，更能确保类型安全。实现Object的equals方法中也经常用到这个，（）也可以当做一个操作符。

7. 运算优先级

各运算符优先级总结如下表：

运算优先级

说实话很难记住这些顺序，一个好的原则是如果不确定执行顺序的时候，根据需要加上（），可以使得代码更加清晰，降低模糊性。而且使用圆括号不会降低程序性能。

例子

一个简单的例子：

x = 10；

y = ++x； // y = 11;

y = x++ ; // y =10;

看一个复杂一点的例子：

public class IncrementTest {
  public static void main(String[] args) {
    int i = 0, j;
     
    i = i++;
    System.out.println("i = " + i);
     
    j = i++ + i;
    System.out.println("i = " + i + ", j = " + j);
  }
}

首先，对于i = i++；首先提取i原来的值（0），然后i自增，此时i=1；到此完成了后缀形式的自增。接着执行赋值语句，此时使用的i是最初提取出来的0,所以将0赋给i，覆盖掉自增后的1.结果i为0；对于 j = i++ + 1; 首先提取i的初值0，然后自增后i为1.接着运算加法，复制给j，得到j=1；i=1；