【JavaSE】运算符详解及与C语言中的区别

news2024/11/25 18:31:38

 

在文章的最后，总结了Java与C语言的某些不同点 

目录

一、什么是运算符

二、算术运算符

1.基本四则运算符

2.增量运算符

3.自增/自减运算符++/--

三、关系运算符

四、逻辑运算符（重点）

1.逻辑与&&

2.逻辑或||

3.逻辑非

4.补充

五、位运算符

1.位运算符介绍

2.按位与&

3.按位或|

4.按位异或^

5.按位取反~

六、移位运算符（了解）

1.左移操作符<<

2.右移操作符>>

七、条件运算符

八、运算符的优先级及运算符总结

总结：与C语言的不同点

一、什么是运算符

运算符就是对操作数进行操作时的符号，不同运算符操作的含义不同

部分运算符在使用时会发生整形提升操作

二、算术运算符

算术运算符有三种：基本四则运算符、增量运算符和自增/自建运算符

1.基本四则运算符

基本四则运算的运算符包括五个：+    -   *   /（整除）     %（取余或者取模）

（1）/的规则（注意事项）

【加小数点问题】int / int 结果还是int类型，而且会向下取整

如：

public static void main(String[] args) {
        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);

    }

所以，当左右两边不是float时，需要加上.0或者*1.0

【操作数取值】

当做除法时，右边的操作符不能是0，否则编译器会报错误（算术错误），如：10/0，这是错误的。

（2）%的规则

（1）与/一样，右边的操作数不能是0，如：10%0

（2）% 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。也就是%的结果可以有小数和负数。

（3）四则运算符规则

都是二元运算符，使用时必须要有左右两个操作数。两侧操作数类型不一致时，向类型大的提升

2.增量运算符

增量运算符包括：+=    -=    *=    %=

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

3.自增/自减运算符++/--

【符号特点】++是给变量的值+1，--是给变量的值-1。

【分类】分为前置/后置++/--，如：a++（后置++，使用完后++），++a（前置++，++完后再使用）

【使用】

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

【注意点】

  • 如果单独使用，【前置++】和【后置++】没有任何区别
  • 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
  • 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

三、关系运算符

六个关系运算符其计算结果是 true 或者 false 。 

（1）==：相等符号，用来判断两个式子是否相等

（2）！=：不等于符号，用来判断是否不相等

（3）>：大于号，用来判断大小

（4）<：小于号，用来判断大小

（5）>=：大于等于号，

（6）<=：大于等于号

【使用】

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);    // false
System.out.println(a != b);    // true
System.out.println(a < b);     // true
System.out.println(a > b);     // false
System.out.println(a <= b);    // true
System.out.println(a >= b);    // false

四、逻辑运算符（重点）

逻辑运算符包括三个，&&、||、！，运算结果都是 boolean类型。

1.逻辑与&&

【语法规则】表达式1&&表达式2

注意：表达式1和表达式2都必须是boolean的结果，两边的结果都为true，整体才为true

【规则】

表达式1表达式2结果
真真真
真假假
假真假
假假假

【使用举例】

public static void main(String[] args) {
    
        int a = 1;
        int b = 2;
        System.out.println(a == 1 && b == 2); // 左为真 且 右为真 则结果为真
        System.out.println(a == 1 && b > 100); // 左为真 但 右为假 则结果为假
        System.out.println(a > 100 && b == 2);// 左为假 但 右为真 则结果为假
        System.out.println(a > 100 && b > 100); // 左为假 且 右为假 则结果为假
    }

结果：

 【用处】常用于要求两个条件需要同时满足时，如果if语句中的条件等

【短路与】逻辑与也称为短路与

什么意思呢？就是当表达式1为假的时候，表达式2不会去执行（因为没有必要再去侦察它的真假，系统就会跳过表达式2）

如：下面的代码是不会报错的

 int i=111;
        System.out.println(i > 222 && (10/0)==0);

结果：

10/0的表达式是错误的，但是因为第一个表达式是错的，发生了短路，就不会再去判断第二个表达式

2.逻辑或||

【语法规则】表达式1||表达式2

注意：表达式1和表达式2都必须是boolean的结果，两边有一个为true，整体的结果就为true。

【规则】

表达式1表达式2结果
真真真
真假真
假真真
假假假

【使用举例】

public static void main(String[] args) {

        int a = 1;
        int b = 2;
        System.out.println(a == 1 || b == 2);// 左为真 且 右为真 则结果为真
        System.out.println(a == 1 || b > 100);// 左为真 但 右为假 则结果也为真
        System.out.println(a > 100 || b == 2); // 左为假 但 右为真 则结果也为真
        System.out.println(a > 100 || b > 100); // 左为假 且 右为假 则结果为假
    }

结果：

【短路或】逻辑或也称为短路或

 同样，当表达式1为真时，不会再去执行表达式2.

3.逻辑非

【语法规则】！表达式

注意：假边真，真变假。

【规则】

表达式结果
真假
假真

【使用】

int a = 1;
System.out.println(!(a == 1));  // a == 1 为true，取个非就是false
System.out.println(!(a != 1));  // a != 1 为false，取个非就是true

 【注意】

在C语言中，可能会用（！数值）表示条件，如：if（！a），在java中，这是不允许的

4.补充

& 和 | 如果表达式结果为 boolean 时, 也表示逻辑运算. 但与 && || 相比, 它们不支持短路求值

五、位运算符

1.位运算符介绍

（1）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.

操作对象：二进制的补码

（2）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。

2.按位与&

（1）&的特点：如果两个二进制位都是 1, 则结果为 1, 否则结果为 0

&的口诀：有0为0，全1为1。

（2）用法举例

public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        int b=15;
        System.out.println(a&b);
    }

a&b的结果：10

运算过程：

3.按位或|

（1）|的特点：如果两个二进制位都是 0, 则结果为 0, 否则结果为 1.

|的口诀：有1为1，全0为0。简称同为0

（2）用法举例

public static void main(String[] args) {
  
        int c=10;
        int d=15;
        System.out.println(c|d);
    }

c|d的结果：15

按位与过程：

4.按位异或^

（1）^的特点：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.

口诀：找不同，用1标记；相同为0，相异为1

性质：

（1）支持交换律

（2）相同异或为0：a^a=0

（3）任何数异或0等于本身：a^0=a

（2）用法举例：

 public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        int b=15;
        System.out.println(a^b);

    }

a^b的结果：5

异或的过程：

5.按位取反~

（1）如果该位为 0 则转为 1, 如果该位为 1 则转为 0，又称异或非

如：10的补码为00001010，则会转为11110101

（2）用法举例

public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        System.out.println(~a);

    }

取反结果：-11

取反过程：

六、移位运算符（了解）

1.左移操作符<<

（1）特点：左边丢弃，右边补0

注意点：因为最左边丢弃的是符号位，因此正数左移有可能变成负数

（2）用法举例：

public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        System.out.println(a);
        System.out.println(a<<1);
        System.out.println(a<<2);

    }

左移结果：

左移过程解析：

（3）注意事项

左移的长度需要是非负数

左移一次具有*2的效果

2.右移操作符>>

右移操作符有两种：符号右移和无符号右移

（1）符号右移>>

【语法特点】最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1)

【用法举例】

 public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        System.out.println(a>>1);
        System.out.println(a>>2);
    }

右移结果：

右移过程刨析：

【注意事项】

（1）右移的长度需要是非负数和整数

（1）右移一位具有/2的效果，两位具有/2^2的效果，但是-1例外，会得到本身

（2）无符号右移>>>（与C的写法不同）

【语法特点】最右侧位不要了, 最左侧补都补0

【语法举例】

public static void main(String[] args) {
       int a=10;
       System.out.println(a>>>1);
       int b=-10;
       System.out.println(b>>>1);
    }

无符号右移结果：5、2147483643（整形最大值）

解析：因为最左侧丢掉的是符号位，负数会变成正数；正数依旧是/2的效果

七、条件运算符

条件运算符也成为三目运算符，是Java中唯一一个三目运算符。

（1）语法特点：表达式1 ? 表达式2 : 表达式3

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

【注意】

（1）表达式1的值必须是布尔表达式

（2）表达式1的值需要用变量来接收或者直接打印

（2）实例：求两个数的最大值

public static void main(String[] args) {
       int a = 520;
       int b = 1314;
       int max = a>b?a:b;
       System.out.println(max);
    }

表达式1：a>b，他们必须直接必须有一个结果

八、运算符的优先级及运算符总结

不同的符号存在优先级，但是符号很多，我们不需要记忆，只需要规范使用小括号就可以。

总结：与C语言的不同点

（1）基本四则运算符中的取模符%

在C中，%的结果只有正数；而在Java中，可以有小数和负数

（2）逻辑非！

在C中，！的左边可以是数字，或者表达式，如！1；在Java中，！的左边必须是布尔表达式，就是表达式的结果比赛true就是false

（3）|与&

Java中，& 和 | 如果表达式结果为 boolean 时, 也表示逻辑运算.。但是在C中没有这种说法

（4）无符号右移操作符>>>

无符号右移操作符其实就是右移操作符的一种操作规则。在C语言中，右移操作符都是>>，只是在不同的平台上有不同的右移方式（右移方式不能自己决定）；而在Java中，把他们分离开来，成为了两个符号，右移的方式在操作者手中。

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