位运算符主要针对二进制,它包括了:“与”、“非”、“或”、“异或”。从表面上看似乎有点像逻辑运算符,但逻辑运算符是针对两个关系运算符来进行逻辑运算,而位运算符主要针对两个二进制数的位进行逻辑运算。下面详细介绍每个位运算符。
1.与运算符
与运算符用符号“&”表示,其使用规律如下:
两个操作数中位都为1,结果才为1,否则结果为0,例如下面的程序段。
运行结果
a 和b 与的结果是:128
下面分析这个程序:
“a”的值是129,转换成二进制就是10000001,而“b”的值是128,转换成二进制就是10000000。根据与运算符的运算规律,只有两个位都是1,结果才是1,可以知道结果就是10000000,即128。
2.或运算符
或运算符用符号“|”表示,其运算规律如下:
两个位只要有一个为1,那么结果就是1,否则就为0,下面看一个简单的例子。
运行结果
a 和b 或的结果是:129
下面分析这个程序段:
a 的值是129,转换成二进制就是10000001,而b 的值是128,转换成二进制就是10000000,根据或运算符的运算规律,只有两个位有一个是1,结果才是1,可以知道结果就是10000001,即129。
3.非运算符
非运算符用符号“~”表示,其运算规律如下:
如果位为0,结果是1,如果位为1,结果是0,下面看一个简单例子。
4.异或运算符
异或运算符是用符号“^”表示的,其运算规律是:
两个操作数的位中,相同则结果为0,不同则结果为1。下面看一个简单的例子。
运行结果
a 与 b 异或的结果是:13
分析上面的程序段:a 的值是15,转换成二进制为1111,而b 的值是2,转换成二进制为0010,根据异或的运算规律,可以得出其结果为1101 即13。
Java中的运算符(操作符)
程序的基本功能是处理数据,任何编程语言都有自己的运算符。因为有了运算符,程序员才写出表达式,实现各种运算操作,实现各种逻辑要求。
为实现逻辑和运算要求,编程语言设置了各种不同的运算符,且有优先级顺序,所以有的初学者使用复杂表达式的时候搞不清楚。这里详细介绍一下Java中的运算符。
Java运算符很多,下面按优先顺序列出了各种运算符。
优先级 |
运算符分类 |
结合顺序 |
运算符 |
由 高 到 低 |
分隔符 |
左结合 |
. [] ( ) ; , |
一元运算符 |
右结合 |
! ++ — – ~ |
|
算术运算符 移位运算符 |
左结合 |
* / % + – > >>> |
|
关系运算符 |
左结合 |
= instanceof(Java 特有) = = != |
|
逻辑运算符 |
左结合 |
! && || ~ & | ^ |
|
三目运算符 |
右结合 |
布尔表达式?表达式1:表达式2 |
|
赋值运算符 |
右结合 |
= *= /= %= += -= >= >>>= &= *= |= |
一、一元运算符
因操作数是一个,故称为一元运算符。
运算符 |
含义 |
例子 |
– |
改变数值的符号,取反 |
-x(-1*x) |
~ |
逐位取反,属于位运算符 |
~x |
++ |
自加1 |
x++ |
— |
自减1 |
x– |
++x 因为++在前,所以先加后用。
x++ 因为++在后,所以先用后加。
注意:a+ ++b和a+++b是不一样的(因为有一个空格)。
int a=10;
int b=10;
int sum=a+ ++b;
System.out.println(“a=”+a+”,b=”+b+”,sum=”+sum);
运行结果是: a=10,b=11,sum=21
int a=10;
int b=10;
int sum=a+++b;
System.out.println(“a=”+a+”,b=”+b+”,sum=”+sum);
运行结果是:a=11,b=10,sum=20
n=10;
m=~n;
变量n的二进制数形式: 00000000 00000000 00000000 00001010
逐位取反后,等于十进制的-11: 11111111 11111111 11111111 11110101
二、算术运算符
所谓算术运算符,就是数学中的加、减、乘、除等运算。因算术运算符是运算两个操作符,故又称为二元运算符。
运算符 |
含义 |
例子 |
+ |
加法运算 |
x+y |
– |
减法运算 |
x-y |
* |
乘法运算 |
x*y |
/ |
除法运算 |
x/y |
% |
取模运算(求余运算) |
x%y |
这些操作可以对不同类型的数字进行混合运算,为了保证操作的精度,系统在运算过程中会做相应的转化。数字精度的问题,我们在这里不再讨论。下图中展示了运算过程中,数据自动向上造型的原则。
注:1、实线箭头表示没有信息丢失的转换,也就是安全性的转换,虚线的箭头表示有精度损失的转化,也就是不安全的。
2、当两个操作数类型不相同时,操作数在运算前会子松向上造型成相同的类型,再进行运算。
示例如下:
运行结果如下:
5+5.0=10.0
5-5.0=0.0
5*5.0=25.0
22/5=4
22%5=2
22/5.0=4.4
22%5.0=2.0
三、移位运算符
移位运算符操作的对象就是二进制的位,可以单独用移位运算符来处理int型整数。
运算符 |
含义 |
例子 |
左移运算符,将运算符左边的对象向左移动运算符右边指定的位数(在低位补0) |
x |
|
>> |
“有符号”右移运算 符,将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数。使用符号扩展机制,也就是说,如果值为正,则在高位补0,如果值为负,则在高位补1. |
x>>3 |
>>> |
“无符号”右移运算 符,将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数。采用0扩展机制,也就是说,无论值的正负,都在高位补0. |
x>>>3 |
以int类型的6297为例,代码如下:
运行结果:
1100010011001
11111111111111111110011101100111
11000100
11111111111111111111111100111011
11000100
111111111111111111100111011
110001001100100000
11111111111111001110110011100000
注:xy ;x>>y相当于x/2y
从计算速度上讲,移位运算要比算术运算快。
如果x是负数,那么x>>>3没有什么算术意义,只有逻辑意义。
四、关系运算符
Java具有完备的关系运算符,这些关系运算符同数学中的关系运算符是一致的。具体说明如下:
运算符 |
含义 |
例子 |
小于 |
x |
|
> |
大于 |
x>y |
小于等于 |
x |
|
>= |
大于等于 |
x>=y |
== |
等于 |
x==y |
!= |
不等于 |
x!=y |
instanceof操作符用于判断一个引用类型所引用的对象是否是一个类的实例。操作符左边的操作元是一个引用类型,右边的操作元是一个类名或者接口,形式如下:
obj instanceof ClassName 或者 obj instanceof InterfaceName
关系运算符产生的结果都是布尔型的值,一般情况下,在逻辑与控制中会经常使用关系运算符,用于选择控制的分支,实现逻辑要求。
需要注意的是:关系运算符中的”==”和”!=”既可以操作基本数据类型,也可以操作引用数据类型。操作引用数据类型时,比较的是引用的内存地址。所以在比较非基本数据类型时,应该使用equals方法。
五、逻辑运算符
逻辑非关系值表
A |
!A |
true |
false |
false |
true |
逻辑与关系值表
A |
B |
A&&B |
false |
false |
false |
true |
false |
false |
false |
true |
false |
true |
true |
true |
逻辑或关系值表
A |
B |
A||B |
false |
false |
false |
true |
false |
true |
false |
true |
true |
true |
true |
true |
在运用逻辑运算符进行相关的操作,就不得不说“短路”现象。代码如下:
代码从左至右执行,执行第一个逻辑表达式后:true && 1==2 && 1==3
执行第二个逻辑表达式后:true && false && 1==3
因为其中有一个表达式的值是false,可以判定整个表达式的值是false,就没有必要执行第三个表达式了,所以java虚拟机不执行1==3代码,就好像被短路掉了。
逻辑或也存在“短路”现象,当执行到有一个表达式的值为true时,整个表达式的值就为true,后面的代码就不执行了。
“短路”现象在多重判断和逻辑处理中非常有用。我们经常这样使用:
如果str为null,那么执行str.trim().length()就会报错,短路现象保证了我们的代码能够正确执行。
在书写布尔表达式时,首先处理主要条件,如果主要条件已经不满足,其他条件也就失去了处理的意义。也提高了代码的执行效率。
位运算是对整数的二进制位进行相关操作,详细运算如下:
非位运算值表
A |
~A |
1 |
0 |
0 |
1 |
与位运算值表
A |
B |
A&B |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
或位运算值表
A |
B |
A | B |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
异或位运算值表
A |
B |
A&B |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
示例如下:
运算结果如下:
15&2=2
15|2=15
15^2=13
程序分析:
a |
1 |
1 |
1 |
1 |
15 |
b |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
a&b |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
a|b |
1 |
1 |
1 |
1 |
15 |
a^b |
1 |
1 |
0 |
1 |
13 |
按位运算属于计算机低级的运算,现在我们也不频繁的进行这样的低级运算了。
六、三目运算符
三目运算符是一个特殊的运算符,它的语法形式如下:
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,就返回表达式1的值,否则返回表达式2的值,例如:
int sum=90;
String str=sum
等价于下列代码:
三目运算符和if……else语句相比,前者使程序代码更加简洁。
七、赋值运算符
赋值运算符是程序中最常用的运算符了,示例如下:
运算符 |
例子 |
含义 |
+= |
x+=y |
x=x+y |
-= |
x-=y |
x=x-y |
*= |
x*=y |
x=x*y |
/= |
x/=y |
x=x/y |
%= |
x%=y |
x=x%y |
>>= |
x>>=y |
x=x>>y |
>>>= |
a>>>=y |
x=x>>>y |
a |
x=x |
|
&= |
x&=y |
x=x&y |
|= |
x|=y |
x=x|y |
^= |
x^=y |
x=x^y |
大家可以根据自己的喜好选择合适的运算符。
补充:
字符串运算符: + 可以连接不同的字符串。
转型运算符: () 可以将一种类型的数据或对象,强制转变成另一种类型。如果类型不相容,会报异常出来。