【自学Java】Java运算符及优先级

柔光的暖阳◎ 2024-03-30 13:14 50阅读 0赞

## Java运算符 ##

### Java运算符 ###

**Java** 程序是由许多语句组成的，而语句的基本操作单位是表达式与运算符。运算符就是数学中的运算符号，如 `+`、`-`、`*`、 `/` 等等。

Java 中提供了许多的运算符，这些运算除了可以处理一般的数学运算外，还可以处理逻辑运算、位运算。根据使用的作用不同，运算符可以分为赋值运算符、算数运算符、关系运算符、逻辑运算符、条件运算符和括号运算符等等。

### Java赋值运算符号 ###

想要为各种不同的数据类型的变量赋值时，就必须要用赋值运算符 `=` ，在 Java 中赋值运算符就只有一个，它是 Java 语言中不可或缺的。

下列为赋值运算符成员：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>赋值运算符号</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>=</td> 
   <td>赋值</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

在这里 `=` 不是 “等于” 的意思，而是 “赋值” 的意思。赋值语句如下：

int num = 20 ;

### Java一元运算符 ###

一元运算符就只需要一个操作数。下面的语句就表示由一元运算符与一个操作数组成：

+3; //表示正数3
    -4; //表示负数4
    !a; //表示 a 的 NOT 运算，如果 a 为 0，则 !a 为 1，如果 a 不为 0，则 !a 为 0

下面是一元运算符成员：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>序号</th> 
   <th>一元运算符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>+</td> 
   <td>正号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>-</td> 
   <td>负号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>!</td> 
   <td>NOT，否</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 案例 ####

package com.haicoder.net.basic;
    
    public class OperatorTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println("嗨客网(www.haicoder.net)");
    
            boolean b = false;
            int x = 10 ;
            int y = -30;
    
            System.out.println("b = " + b + ",!b = " + !b);
            System.out.println("x = " + x + ",-x = " + -x);
            System.out.println("y = " + y + ",+y = " + +y);
    
        }
    }

运算效果如下：

![请添加图片描述][91e050a57ed4447b8b1c2955d2942ce4.png]

从上面可以看出，b 的初始值为 false，经过 `!` 运算，b 值变为了 true。

### Java算术运算符 ###

算数运算符在数学中经常用到，它的成员列表为：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>序号</th> 
   <th>算数运算符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>+</td> 
   <td>加法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>-</td> 
   <td>减法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>*</td> 
   <td>乘法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>/</td> 
   <td>除法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>%</td> 
   <td>取余数</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 案例 ####

package com.haicoder.net.basic;
    
    public class OperatorTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println("嗨客网(www.haicoder.net)");
            int num1 = 20;
            int num2 = 5;
    
            System.out.println("num1 + num2 = "  + (num1 + num2));
            System.out.println("num1 * num2 = " + (num1 * num2));
            System.out.println("num1 - num2 =" + (num1 - num2));
            System.out.println("num1 / num2 = " + (num1 / num2));
            System.out.println("num1 % num2 = " + (num1 % num2));
    
        }
    }

运算结果如下：

![请添加图片描述][27ecd9fed1894ccd8c33afae327f1962.png]

从运行结果可以看出和我们在数学中的加减乘除的效果是一样的。

### Java关系运算符 ###

使用关系运算符得出的结果是 boolean 类型的。它的表示方式和数学中差不多，但是由于 `=` 号是赋值语句，为了区分所以使用了 `==`。而不等于形式比较特别，所以就用了 `!=` 来表示。 通常在条件判断是时候用到。它的成员列表为：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>序号</th> 
   <th>关系运算符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>&gt;</td> 
   <td>大于</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>&lt;</td> 
   <td>小于</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>&gt;=</td> 
   <td>大于等于</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>&lt;=</td> 
   <td>小于等于</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>==</td> 
   <td>等于</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>6</td> 
   <td>!=</td> 
   <td>不等于</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 案例 ####

package com.haicoder.net.basic;
    
    public class OperatorTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println("嗨客网(www.haicoder.net)");
    
            System.out.println("2 > 1 : "  + (2 > 1));
            System.out.println("2 < 1 : " + (2 < 1));
            System.out.println("2 >= 1  : " + (2 >= 1));
            System.out.println("2 <= 1 : " + (2 <= 1));
            System.out.println("2 == 1 : " + (2 == 1));
            System.out.println("2 != 1 : " + (2 != 1));
    
        }
    }

运行结果如下：

![请添加图片描述][0ff566aba8e94ea69a03258d6c1c92b5.png]

### Java自增与自减运算符 ###

自增自减运算符是对一个数据类型的数据进行操作，自增和自减会对被操作的数据加 1 或者 减 1。它的成员列表如下：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>序号</th> 
   <th>自增与自减运算符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>++</td> 
   <td>自增，变量值加1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>–</td> 
   <td>自减，变量值减1</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 案例 ####

package com.haicoder.net.basic;
    
    public class OperatorTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println("嗨客网(www.haicoder.net)");
    
            int num1 = 5;
            int num2 = 6;
            int num3 = 7;
            int num4 = 8;
    
            // 自增自减运算符在后面
            System.out.println("num1 = "  + num1);
            System.out.println("num1++ = " + (num1++) +"; num1 = " + num1);
    
            System.out.println("num2 = " + num2);
            System.out.println("num2-- = " + (num2--) +"; num2 = " + num2);
    
    
            //自增自减运算符在前面
            System.out.println("num3 = " + num3);
            System.out.println("++num3 = " + (++num3) +"; num3 = " + num3);
    
            System.out.println("num4 = " + num4);
            System.out.println("--num4 = " + (--num4) +"; num4 = " + num4);
    
        }
    }

运行效果如下：

![请添加图片描述][ddedd8ddef9646669ee1bd55fa69b9c4.png]

从运行结果中，我们可以看到，数据最终得到了我们想要的值，但是自增运算符放在前面和后面结果是有差异的。`++` 和 `--` 相当于给之前的值 `+1` 或者`-1`。

`++` 放前面表示先进行 `+1` 操作，再进行赋值操作，`++` 放在后面表示先进行赋值操作，再进行 `+1` 操作。所以我们看到结果中，会存在输出的值和之前的值相同的场景，但是再将原先的变量输出，结果就变成了预期的结果。

### Java逻辑运算符 ###

逻辑运算符可以链接多个逻辑运算，逻辑运算符的成员列表如下：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>序号</th> 
   <th>逻辑运算符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>&amp;</td> 
   <td>AND，与</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>&amp;&amp;</td> 
   <td>短路与</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>｜</td> 
   <td>OR，或</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>||</td> 
   <td>短路或</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

在使用逻辑运算符 `&&` 时，如果在两边的运算都是真，那么就返回真，如果有一个为假就返回假，在 `||` 中，判断条件如果有一个为真，那么结果就为真，如果全部是假，那么结果才为假。

既然已经有了与和或了，那么为什么还需要短路与和短路或呢？因为 `&&` 和 `||` 是需要将所有的判断条件都执行的，而短路与在执行过程中，如果遇到一个假，那么它后面的判断逻辑就不会继续执行，直接返回假。短路或如果在判断时候遇到一个真，那么就返回真，不会继续执行后面的判断逻辑。

#### 案例 ####

package com.haicoder.net.basic;
    
    public class OperatorTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println("嗨客网(www.haicoder.net)");
    
            boolean flag1 = true;
            boolean flag2 = false;
    
            System.out.println("true && false = " + (flag1 && flag2) );
            System.out.println("true || false = " + (flag1 || flag2) );
            System.out.println("true & false = " + (flag1 & flag2) );
            System.out.println("true | false = " + (flag1 | flag2) );
            System.out.println("true && true = " + (flag1 && flag1) );
            System.out.println("false || false = " + (flag2 || flag2) );
    
        }
    }

运行结果如下：

![请添加图片描述][09ba8bbc639a4d359dd4d8d0504619a7.png]

### Java括号运算符 ###

括号运算符是 Java 中最常用的运算符，它是优先级比较高的运算符，一般被括号包扩的运算符会首先执行。括号运算符的成员列表如下：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>序号</th> 
   <th>括号运算符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>()</td> 
   <td>小括号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>[]</td> 
   <td>大括号</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 案例 ####

package com.haicoder.net.basic;
    
    public class OperatorTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println("嗨客网(www.haicoder.net)");
    
            int num1 = 10;
            int num2 = 5;
    
            System.out.println("num2 + num1 / num2 = " + (num2 + num1 / num2)); 
            System.out.println("(num2 + num1) / num2 = " + ((num2 + num1) / num2));
    
        }
    }

运行结果如下；

![请添加图片描述][3105844207274b10832e552de107bd28.png]

我们可以看到一开始的时候，是按照数学里面的计算逻辑，先乘除后加减，然后用括号包起来后，顺序就先执行括号里面的。

### Java位运算符 ###

在 Java 中位运算符主要针对二进制，它包括了 `与`、`非`、`或`、`异或`。位运算符的成员列表如下：

#### 案例 ####

package com.haicoder.net.basic;
    
    public class OperatorTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println("嗨客网(www.haicoder.net)");
    
            int num1 = 10; // 二进制 1010
            int num2 = 5; // 二进制  0101
    
            System.out.println("num2  & num2  = " + (num1 & num2)); //0000
            System.out.println("num1 | num2 =  " + (num1 | num2));  //1111
            System.out.println("~num1 = " + (~num1));               
            System.out.println("num1 ^ num2 = " + (num1 ^ num2));   //1111
        }
    }

运行结果如下：

![请添加图片描述][2330771da62649c393a1a50cff5c981f.png]

我们可以看到除了 `～` 的运算超过我们的预期，其他的操作都是在预期之内。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>操作符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>&amp;</td> 
   <td>位数都是 1 返回 1，有 0 返回 0 。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>｜</td> 
   <td>遇到 1 返回 1，都是 0 返回 0。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>^</td> 
   <td>如果相同则为 0 ，不同则为 1。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>～</td> 
   <td>取反运算符。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

～ 在 Java 中，所有数据的表示方法都是以补码的形式表示，如果没有特殊说明，Java 中的数据类型默认是 int, int 数据类型的长度是 8 位，一位是四个字节，就是 32 字节，32 bit。10 的二进制 1010。补码后为：

00000000 00000000 00000000 00001010

取反为：

11111111 11111111 11111111 11110101

因为高位是 1 ，所以原码为负数，负数的补码是其绝对值的原码取反，末尾再加 1。因此，我们可将这个二进制数的补码进行还原： 首先，末尾减 1 得反码：11111111 11111111 11111111 11110100。

其次，将各位取反得原码：00000000 00000000 00000000 00001011，得到的二进制为 11。再对其取反得 -11。

## Java运算符优先级 ##

### Java运算符优先级 ###

在上一节中我们详细表述了各个 **运算符**，每个运算符都是有优先级的。下面列出各个操作符的优先级，数字越小表示优先级越高。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>优先级</th> 
   <th>运算符</th> 
   <th>类</th> 
   <th>组合性</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>()</td> 
   <td>括号运算符</td> 
   <td>由左至右</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>[]</td> 
   <td>方括号运算符</td> 
   <td>由左至右</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>!、+(正号)、-(负号)</td> 
   <td>一元运算符</td> 
   <td>由右至左</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>~</td> 
   <td>位逻辑运算符</td> 
   <td>由右至左</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>++、–</td> 
   <td>自增与自减运算符</td> 
   <td>由右至左</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>*、/、%</td> 
   <td>算数运算符</td> 
   <td>由左至右</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>+、-</td> 
   <td>算数运算符</td> 
   <td>由左至右</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>&lt;&lt;、&gt;&gt;</td> 
   <td>位左移、右移运算符</td> 
   <td>由左至右</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>6</td> 
   <td>&gt;、&gt;=、&lt;、&lt;=</td> 
   <td>关系运算符</td> 
   <td>由左至右</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>7</td> 
   <td>==、!=</td> 
   <td>关系运算符</td> 
   <td>由左至右</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>8</td> 
   <td>&amp;(位运算符 AND)</td> 
   <td>位逻辑运算符</td> 
   <td>由左至右</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>9</td> 
   <td>^(位运算符 XOR)</td> 
   <td>位逻辑运算符</td> 
   <td>由左至右</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>10</td> 
   <td>|(位运算符号 OR)</td> 
   <td>位逻辑运算符</td> 
   <td>由左至右</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>11</td> 
   <td>&amp;&amp;</td> 
   <td>逻辑运算符</td> 
   <td>由左至右</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>12</td> 
   <td>||</td> 
   <td>逻辑运算符</td> 
   <td>由左至右</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>13</td> 
   <td>?:</td> 
   <td>三目运算符</td> 
   <td>由右至左</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 案例 ###

我们可以用下面的例子，计算 `a++ - --b * ++a / b-- >> 2 % a--;` 的值。

package com.haicoder.net.basic;
    
    public class OperatorTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println("嗨客网(www.haicoder.net)");
    
            int a = 5;
            int b = 4;
            int c = a++ - --b * ++a / b-- >> 2 % a--;
    
            System.out.println("第一步 ：" + (6 - 3 * 7/2 >> 2 % 6)); //第一步计算 ++ 和 --
            System.out.println("第二步： " + (6 - 10 >> 2)); //计算 * / %
            System.out.println("第三步：" + (-4 >> 2)); //计算 - 
    
            System.out.println("最终结果： " + c);
    
        }
    }

运行结果如下：

![请添加图片描述][c5a1dabfb4dd45b6b6d68ab659aba1e4.png]

按照表格中的优先级，我们先计算了 `++` 和 `--` 操作符，然后根据算数法则，计算了 `*`、 `/`、 `%` ，然后计算了 `-` 。最终计算 `>>` 。得到结果。

[91e050a57ed4447b8b1c2955d2942ce4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/6165b66971534adca5318f78ba8b846f.png
[27ecd9fed1894ccd8c33afae327f1962.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/d2d326d528064fa3a783bce37eb924c9.png
[0ff566aba8e94ea69a03258d6c1c92b5.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/850648d754d545b598297aa0f0e89d39.png
[ddedd8ddef9646669ee1bd55fa69b9c4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/84cde383c12e4b908d5a15bd5bd8479a.png
[09ba8bbc639a4d359dd4d8d0504619a7.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/dbb03b8b6a1e438aba5946175a122e76.png
[3105844207274b10832e552de107bd28.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/144189f11b67411d9f00861ddffe8fa6.png
[2330771da62649c393a1a50cff5c981f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/46a0131f78f1498f9279f4b4049f8c91.png
[c5a1dabfb4dd45b6b6d68ab659aba1e4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/513d5c423efc405cbb9634dd029c1ca3.png