Java算术运算符

一时失言乱红尘 2023-10-08 20:49 25阅读 0赞

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运算符丰富是 Java 语言的主要特点之一，它提供的运算符数量之多，在高级语言中是少见的。

Java 语言中的运算符除了具有优先级之外，还有一个结合性的特点。当一个表达式中出现多种运算符时，执行的先后顺序不仅要遵守运算符优先级别的规定，还要受运算符结合性的约束，以便确定是自左向右进行运算还是自右向左进行运算。这些运算符按照操作数的数量可以分为单目运算符、双目运算符和三目运算符。

最基本的运算符包括算术运算符、赋值运算符、逻辑运算符和关系运算符等，本文将详细介绍算术运算符。

Java 中的算术运算符主要用来组织数值类型数据的算术运算，按照参加运算的操作数的不同可以分为一元运算符和二元运算符。

### 一元运算符 ###

算术一元运算一共有 3 个，分别是 -、++ 和 --。具体说明参见表 1。

表 1 一元算术运算

表 1 中，-a 是对 a 取反运算，a++ 或 a-- 是在表达式运算完后，再给 a 加一或减一。而 ++a 或 --a 是先给 a 加一或减一，然后再进行表达式运算。

int a =12;
    System.out.println(-a);
    int b = a++;
    System.out.println(b);
    b =++a;
    System.out.println(b);

上述代码第 2 行是 -a，是把 a 变量取反，结果输出是 -12。第 4 行代码是先把 a 赋值给 b 变量再加一，即先赋值后 ++，因此输出结果是 12。第 6 行代码是把 a 加一，然后把 a 赋值给 b 变量，即先 ++ 后赋值，因此输出结果是 14。

输出结果如下图所示：

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图 1 输出结果

### 二元运算符 ###

Java 语言中算术运算符的功能是进行算术运算，除了经常使用的加（+）、减（-）、乘（\*）和除（\\）外，还有取模运算（％）。加（+）、减（-）、乘（\*）、除（\\）和我们平常接触的数学运算具有相同的含义。具体说明参见表 2。

表 2 二元算术运算

<table style=""> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">运 算 符</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">名 称</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">说 明</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">例 子</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">+</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">加</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">求 a 加 b 的和，还可用于 String 类型，进行字符串连接操作</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">a + b</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">-</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">减</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">求 a 减 b 的差</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">a - b</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">*</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">乘</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">求 a 乘以 b 的积</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">a * b</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">/ </td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">除</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">求 a 除以 b 的商</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">a / b</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">%</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">取余</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">求 a 除以 b 的余数</td> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">a % b</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

算术运算符都是双目运算符，即连接两个操作数的运算符。优先级上，\*、/、％ 具有相同运算级别，并高于 +、-（+、- 具有相同级别）。例如：

int a =4, b =2, c =3;
    int d = a *(b + c)% c;

这种运算规则与数学运算中的规则是相同的。首先计算赋值符号（=）右边配对的括号内的值，其次按从左向右的结合方向计算乘法，最后做求余运算，表达式的结果为 2， 然后把 2 赋值给 d。

例如：

①int x=2,y=1; 表达式 y/x 的结果是 0。

②float x=2.0f; int y=1; 表达式 y/x 的结果是 0.5。

在 ① 中整型变量 x 和 y 相除，其结果仍为整型数据 0；在 ② 中由于两个不同类型的数据进行运算，此时首先要进行类型转换，会把 int 型的 y 转换成与 x 一样的 float 型，然后相除，最终结果为 float 类型的数字 0.5。

**【例1】**编写一个程序，输出不同类型的两个数，执行相加、相减、相乘、相除和求余后输入结果。

实现代码如下：

publicstaticvoidmain(String[] args){
        float f1 =9%4;// 保存取余后浮点类型的结果
        double da =9+4.5;// 双精度加法
        double db =9-3.0;// 双精度减法
        double dc =9*2.5;// 双精度乘法
        double dd =9/3.0;// 双精度除法
        double de =9%4;// 双精度取余
    
        System.out.println("整数的算术运算");// 整数的加、减、乘、除和取余
        System.out.printf("9+4=%d \n",9+4);
        System.out.printf("9-4=%d \n",9-4);
        System.out.printf("9*4=%d \n",9*4);
        System.out.printf("9/4=%d \n",9/4);
        System.out.printf("9%%4=%d \n",9%4);
    
        System.out.println("\n浮点数的算术运算");// 浮点数的加、减、乘、除和取余
        System.out.printf("9+4.5f=%f \n",9+4.5f);
        System.out.printf("9-3.0f=%f \n",9-3.0f);
        System.out.printf("9*2.5f=%f \n",9*2.5f);
        System.out.printf("9/3.0f=%f \n",9/3.0f);
        System.out.printf("9%%4=%f \n", f1);
    
        System.out.println("\n双精度数的算术运算");// 双精度数的加、减、乘、除和取余
        System.out.printf("9+4.5=%4.16f \n", da);
        System.out.printf("9-3.0=%4.16f \n", db);
        System.out.printf("9*2.5=%4.16f \n", dc);
        System.out.printf("9/3.0=%4.16f \n", dd);
        System.out.printf("9%%4=%4.16f \n", de);
    
        System.out.println("\n字符的算术运算");// 对字符的加法和减法
        System.out.printf("'A'+32=%d \n",'A'+32);
        System.out.printf("'A'+32=%c \n",'A'+32);
        System.out.printf("'a'-'B'=%d \n",'a'-'B');
    }

保存文件并运行，输出的结果如下所示。

> 整数的算术运算  
> 9+4=13  
> 9-4=5  
> 9\*4=36  
> 9/4=2  
> 9%4=1  
>   
> 浮点数的算术运算  
> 9+4.5f=13.500000  
> 9-3.0f=6.000000  
> 9\*2.5f=22.500000  
> 9/3.0f=3.000000  
> 9%4=1.000000  
>   
> 双精度数的算术运算  
> 9+4.5=13.5000000000000000  
> 9-3.0=6.0000000000000000  
> 9\*2.5=22.5000000000000000  
> 9/3.0=3.0000000000000000  
> 9%4=1.0000000000000000  
>   
> 字符的算术运算  
> 'A'+32=97  
> 'A'+32=a  
> 'a'-'B'=31

本示例中使用了 4 种类型来执行算术运算。其中，整数类型的结果最容易理解，浮点型和双精度型返回的结果都带有小数，字符型将会把字符转换为 ASCII 码再运算。

从输出结果中可以看到，整数之间的运算结果只保留整数部分，浮点型运算时保留 6 位小数部分，双精度运算时则保留 16 位小数部分。

注意：Java 语言算术运算符的优先级是先乘除后加减。例如在表达式“a-b\*c”中，b 的左侧为减号，右侧为乘号，而乘号优先级高于减号，因此该表达式可以转换为“a-(b\*c)”。

如果在一个表达式中的多个算术运算符的优先级别相同，例如“a-b+c”，此时将按照运算符的结合方向决定顺序。算术运算符的结合方向都是“从左至右”，即先左后右。因此 b 先与减号结合，执行“a-b”的运算，再执行加 c 的运算。

### 算术赋值运算符 ###

算术赋值运算符只是一种简写，一般用于变量自身的变化，具体说明参见表 3。

表 3 算术赋值运算

示例代码如下：

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

运行结果如下图所示：

![a4a880fb42ab28517cf9ee3046db3ed3.png][]

图 2 运行结果

上述例子分别对整型进行了+=、-=、\*=、/= 和 %= 运算，具体语句不再赘述。

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