Java中的运算符【与C语言的区别】

目录

1. 算术运算符

1.0 赋值运算符：=

1.1 四则运算符：+ - * / % 【取余与C有点不同】

1.2 增量运算符：+= -= *= /= %=

* 【右侧运算结果会自动转换类型】

1.3 自增、自减：++、--

2. 关系运算符

3. 逻辑运算符

3.1 短路求值

3.2 【非短路逻辑运算：&和 | 】

4. 位运算符

5. 移位运算符

5.1 左移<<

5.2 右移>>

5.3 无符号右移>>>

6. 条件运算符（三目运算符）

7. 对象类型检查运算符（instanceof运算符）

* 与C相比 · 失去或被重新定义的运算符

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1. 算术运算符

1.0 赋值运算符：=

这个运算符用于变量的赋值和初始化，例如：

int a = 3；
int b；
b = 30；

1.1 四则运算符：+ - * / % 【取余与C有点不同】

计算机中基本四则运算是：加、减、乘、除、取余

 int a = 20;int b = 10;System.out.println(a + b);     // 30System.out.println(a - b);     // 10System.out.println(a * b);     // 200System.out.println(a / b);     // 2System.out.println(a % b);     // 0 --->模运算相当于数学中除法的余数

注意：

1. 都是二元运算符，使用时必须要有左右两个操作数

2. 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);

3. 做除法和取模时，右操作数不能为0

 int a = 1;int b = 0;System.out.println(a / b)// 运行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zeroat Test.main(Test.java:5)

4. %不仅可以对整型取模，也可以对double类型取模（但是没有意义，一般都是对整型取模的）

【在C语言中进行取余操作的两个操作数必须是整型】

System.out.println(11.5 % 2.0);// 运行结果
1.5

5. 两侧操作数类型不一致时，向类型大的提升。

System.out.println(1+0.2);   // +的左侧是int，右侧是double，在加之前int被提升为double// 故：输出1.2

1.2 增量运算符：+= -= *= /= %=

该种类型运算符操作完成后，会将操纵的结果赋值给左操作数。

int a = 1;a += 2;                  
// 相当于 a = a + 2System.out.println(a);   // 输出3a -= 1;                  
// 相当于 a = a - 1System.out.println(a);   // 输出2a *= 3;                  
// 相当于 a = a * 3System.out.println(a);   // 输出6a /= 3;        
// 相当于 a = a / 3
System.out.println(a);   // 输出2a %= 3;                  
// 相当于 a = a % 2
System.out.println(a);   // 输出2

注意：只有变量才能使用该运算符，常量不能使用。

* 【右侧运算结果会自动转换类型】

如果对自己进行增量，却不用增量运算符的话，会发生类型不匹配的错误：

如果我们用增量运算符+=，这样做就不会报错：

运行结果：

其实使用增量运算符时，系统会自动将=右边的运算结果进行类型转换。

比如上面的：

a += 2.6 + 2.8：

就相当于：

a = a + (int)(2.6 + 2.8);  

1.3 自增、自减：++、--

++是给变量的值+1，--是给变量的值-1。

 int a = 1;a++;    // 后置++   表示给a的值加1，此时a的值为2System.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2System.out.println(a);     // 输出3++a;    // 前置++   表示给a的值加1System.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5System.out.println(a);     // 输出5// --操作符给操作-1，与++含义类似

注意：

1. 如果单独使用，【前置++】和【后置++】没有任何区别
2. 如果混合使用，【前置++】先+1，然后使用变量+1之后的值，【后置++】先使用变量原来的值，表达式结束时给变量+1
3. 只有变量才能使用自增/自减运算符，常量不能使用，因为常量不允许被修改

2. 关系运算符

关系运算符主要有六个：==等于、!=不等于、<大于、>小于、<=大于或等于、>=小于或等于 其计算结果是 true 或者 false（即计算结果是boolean类型） 。

int a = 10;int b = 20;// 注意：在Java中 = 表示赋值，要与数学中的含义区分
//      在Java中 == 表示相等
System.out.println(a == b);       // falseSystem.out.println(a != b);       // trueSystem.out.println(a < b);        // trueSystem.out.println(a > b);        // falseSystem.out.println(a <= b);       // trueSystem.out.println(a >= b);       // false

注意：当需要多次判断时，不能连着写，比如：3 < a < 5，要写成a > 3 && a < 5 。（Java程序与数学中是有区别的）

3. 逻辑运算符

逻辑运算符主要有三个:&& || !，运算结果都是 boolean类型，它们两侧的表达式也必须是布尔表达式。

【C语言不要求左右两边的表达式一定是布尔表达式，在C中的(a && b)，在Java中必须写成(a != 0 && b != 0)】

1. 逻辑与 &&

语法规则：表达式1 && 表达式2，左右表达式必须是boolean类型的结果。

逻辑与相当于现实生活中的且，比如：如果是学生，并且 带有学生证 才可以享受半票。 两个表达式都为真，结果才是真，只要有一个是假，结果就是假。

2. 逻辑或 || 

语法规则：表达式1 || 表达式2，左右表达式必须是boolean类型的结果。

逻辑或相当于现实生活中的或，比如：买房子交钱时，全款 或者 按揭都可以，如果全款或者按揭，房子都是你的， 否则站一边去。

3. 逻辑非 ! 

语法规则：! 表达式

真变假，假变真。

3.1 短路求值

&& 和 || 遵守短路求值的规则.

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

我们都知道, 计算 10 / 0 会导致程序抛出异常. 但是上面的代码却能正常运行, 说明 10 / 0 并没有真正被求值。

注意:

• 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. 

3.2 【非短路逻辑运算：&和 | 】

&和 | 本身是两个位运算符，但如果单侧表达式结果为 boolean 时, 也表示逻辑运算.。

但与 && || 相比, 它们不支持短路求值。

比如：

System.out.println(10 > 20 & 10 / 0 == 0);             // 程序抛出异常
System.out.println(10 < 20 | 10 / 0 == 0);             // 程序抛出异常

4. 位运算符

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.

1. 按位与 & 

如果两个二进制位都是 1, 则结果为 1, 否则结果为 0.

int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a & b);

进行按位运算, 需要先把 10 和 20 转成二进制, 分别为 1010 和 10100

2. 按位或 | 

如果两个二进制位都是 0, 则结果为 0, 否则结果为 1.

 int a = 10;int b = 20;System.out.println(a | b);

运算方式和按位于类似

注意: 当 & 和 | 的操作数为整数(int, short, long, byte) 的时候, 表示按位运算, 当操作数为 boolean 的时候, 表 示逻辑运算.

3. 按位取反 ~ 

 如果该位为 0 则转为 1, 如果该位为 1 则转为 0

 int a = 0xf;System.out.printf("%x\n", ~a)

4. 按位异或 ^ 

如果两个数字的二进制位相同, 则结果为 0, 相异则结果为 1.

int a = 0x1;
int b = 0x2;
System.out.printf("%x\n", a ^ b);

5. 移位运算符

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。

5.1 左移<<

左移 <<：最左侧位不要了, 最右侧补 0.

 int a = 0x10;System.out.printf("%x\n", a << 1);// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)20

注意：向左移位时，丢弃的是符号位，因此正数左移可能会编程负数。

5.2 右移>>

右移 >>：最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1)。

 int a = 0x10;System.out.printf("%x\n", a >> 1);// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)8int b = 0xffff0000;System.out.printf("%x\n", b >> 1);// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)ffff8000

5.3 无符号右移>>>

无符号右移 >>>：最右侧位不要了, 最左侧补 0.

【C语言中没有该操作符，但是有unsigned操作符，可以让数据无符号化】

 int a = 0xffffffff;System.out.printf("%x\n", a >>> 1);// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)7ffffff

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注意: 

1. 左移 1 位, 相当于原数字 * 2； 左移 N 位, 相当于原数字 * 2 的N次方. 
2. 右移 1 位, 相当于原数字 / 2.；右移 N 位, 相当于原数字 / 2 的N次方. 
3. 由于计算机计算移位效率高于计算乘除, 当某个代码正好乘除 2 的N次方的时候可以用移位运算代替. 
4. 移动负数位或者移位位数过大都没有意义.

6. 条件运算符（三目运算符）

条件运算符只有一个：表达式1 ? 表达式2 : 表达式3

运算规则：

1. 当 表达式1 的值为 true 时, 整个表达式的值为 表达式2 的值;
2. 当 表达式1 的值为 false 时, 整个表达式的值为 表达式3 的值.

也是 Java 中唯一的一个三目运算符, 是条件判断语句的简化写法。

// 求两个整数的最大值
int a = 10;
int b = 20;
int max = a > b ? a : b;

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注意：

1. 表达式2和表达式3的结果要同类型的，除非能发生类型隐式类型转换（或者主动强制类型转换）

2. 表达式不能单独存在，其产生的结果必须要被使用。

7. 对象类型检查运算符（instanceof运算符）

作用：

该运算符用于操作对象实例，检查该对象是否为某一个特定类型或该类型的子类型（类类型或接口类型）。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。

注意事项：

• 只能用于对象引用变量：instanceof 运算符不能用于基本数据类型。
• 确保对象不为 null：在使用 instanceof 运算符时，需要确保对象引用变量不为 null，否则将抛出 NullPointerException 异常。
• 结果为布尔值：instanceof 运算符的结果是一个布尔值，只能用于条件判断，不能用于赋值或其他操作

使用格式：

对象名 instanceof 类型名

例如：

String s = "Hello";
boolean re = s instanceof String; // 由于s就是String类型的，所以返回真

* 与C相比 · 失去或被重新定义的运算符

下标访问运算符[]、函数调用运算符()

这两种括号在Java语言中已经不再认为是运算符了。

1. 但是数组中还是会用方括号[]来访问下标，[]已经和数组类型强绑定了；
2. 调用方法时还是会用到小括号()，不过它不被定义为方法调用操作符。如果小括号()是运算符的话，它只能是类型转换运算符。

Java语法这样规定的是为了让它们更具功能明确性。

解引用操作符*、成员间接访问操作符->

这两种符号在Java中已经不存在了。

这个很好理解，Java语法中不存在指针，而这两种操作符是与指针相关的，自然就消失了。

成员直接访问操作符 . 

在Java中被称作对象成员访问操作符。

这个操作符用于访问对象的属性（字段）和方法。例如，object.field用于访问对象object的field属性，object.method()用于调用对象object的method()方法。此外，对于类的静态成员（包括静态变量和静态方法），可以使用类名后跟“.”操作符来引用，例如ClassName.staticField或ClassName.staticMethod()。

该操作符符可以访问对象中的成员变量、方法……而C中的结构体和联合体只有成员变量，没有函数。

逗号表达式

Java中逗号的使用受到严格限制，不能随意用逗号来分隔多条语句。所以不存在C语言中像“表达式1，表达式2，表达式3” 这样的用法。

Java中的逗号主要用于变量定义时的多重声明、for循环中的初始化部分、方法参数列表等。例如，int a = 0, b = 1；或者for (int i = 0, j = 10; i < j; i++, j--) { ... }。

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