《Java架构筑基》从Java基础讲起——Java运算符
Java提供了丰富的运算符,可以将之分为四种:算术运算符、位运算符、关系运算符、逻辑运算符
2. 算术运算符算术运算符的操作对象必须是数值类型,不能为boolean类型使用算术运算符,但是可以为char类型使用算术运算符。因为在Java中,char类型在本质上是int的子集。 |运算符|含义| |:--:|:--:| |+|加法(也是一元加号)| |-|减法(也是一元减号)| ||乘法| |/|除法| |%|求模| |++|自增| |- -|自减| |+=|加并赋值| |-=|减并赋值| |=|乘并赋值| |/=|除并赋值| |%=|求模并赋值|
3. 位运算符Java定义了几个位运算符,可用于整数类型——long,int,short,char和byte。 |运算符|含义| |:--:|:--:| |~|按位一元取反| |&|按位与| |||按位或| |^|按位异或| |>>|右移| |>>>|右移零填充| |<<|左移| |&=|按位与并赋值| | |= |按位或并赋值| |^=|按位异或并赋值| |>>=|右移并赋值| |>>>=|右移零填充并赋值| |<<=|左移并赋值|
在Java中,所有整数类型都由宽度可变的二进制数字表示,除char类型外都是有符号整数,这意味着它们即可表示正数,也可以表示负数。
Java中使用“2的补码”进行编码,即负数的表示方法为:首先反转数值中的所有位(1变为0,0变为1),然后再将结果加1。例如,-42的表示方法为:通过反转42中的所有位(00101010),得到11010101,然后再加1,得到11010110,即-42。 为了解码负数,首先反转所有位,然后加1。例如,反转-42(11010110),得到00101001,即41,再加一则得到42。
3.1 位逻辑运算符位逻辑运算符包括&、|、^和~。
运算规则如下表所示 |A|B|A|B|A&B|A^B|~A |:--:|:--:|:--:|:--:|:--:|:--:| |0|0|0|0|0|1| |1|0|1|0|1|0| |0|1|1|0|1|1| |1|1|1|1|0|0|3.2 左移左移运算符“<<”可以将数值中的所有位向左移动指定的次数,格式为:
value << num
num指定了将value中的值向左移动的次数,对于高阶位,每次左移都被移出并丢失,右边的位用0补充。这意味着左移int类型操作数时,如果某些位一旦超出31位,那么这些位将丢失。如果操作数是long类型,那么超出位63的位会丢失。当左移byte和short型数据时,Java的自动类型提升会导致意外的结果。当对表达式进行求值时,byte和short型数值会被提升为int类型,且表达式的结果也是int型。这意味着对byte和short型数值进行左移操作的结果为int型,若移动的位数不超出位31,则移动的位不会丢失。此外,当将负的byte和short型数值提升为int型时,会进行符号扩展,因此高阶位将使用1填充。例如,如果左移byte型数值,会先将该数值提升为int型,然后左移。这意味着如果想要的结果是移位后的byte型数值,就必须丢弃结果的前三个字节,可以通过将结果强制转换为byte类型来完成位数截取。
举个例子:
public static void main(String[] args) { public static void main(String[] args) { //0011 1100 byte a = 60; // a首先被提升为int类型,即(0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 1100) // 左移两位,结果为(0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 0000),即240 int i = a << 2; // 先左移两位,结果为(0000 0000 0000 0000 0000 0011 1100 0000) // 舍弃前三个字节,得到(1100 0000),即-64 byte b = (byte) (i << 2); System.out.println("i等于:" + i); System.out.println("b等于:" + b); }}
输出结果是:
i等于:240b等于:-64
因为每次左移都相当于将原始值乘2,所以可以将之作为乘法的搞笑替代方法。但是如果将二进制1移进高阶位,结果将会变成负数。
3.3 右移右移的规则与左移类似,实例代码如下:
public static void main(String[] args) { //0011 1100 byte a = 60; // a首先被提升为int类型,即(0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 1100) // 右移两位,结果为(0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111),即15 int i = a >> 2; // 先右移两位,结果为(0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011) // 舍弃前三个字节,得到(0000 0011),即3 byte b = (byte) (i >> 2); System.out.println("i等于:" + i); System.out.println("b等于:" + b);}
执行结果
i等于:15b等于:3
每次右移一位,相当于将该值除以2,并舍弃所有余数。可以利用这一特性实现高效的除法操作。
当进行右移操作时,右移后的顶部(最左边)位使用右移前顶部为使用的值填充,这称为符号扩展。当对负数进行右移操作时,该特性可以保留负数的符号。public static void main(String[] args) {byte a=(byte) 0b11111000;System.out.println("a等于:"+a);int b=a>>1;System.out.println("b等于:"+b);}
执行结果
a等于:-8b等于:-4
3.4 无符号右移
每次移位时,“>>”运算符自动使用原来的内容填充高阶位,这个特性可以保持数值的正负性。但是,有时候对那些非数值的内容进行移位操作,并不关心高阶位初始值是多少,只希望用0来填充高阶位,这就是无符号右移。
为了完成无符号右移,需要使用Java的无符号右移运算符“>>>”,该运算符总是将0移进高阶位。public static void main(String[] args) {//二进制表示(11111111 11111111 11111111 11111111)int a=-1;System.out.println(a);//右移二十四位(00000000 00000000 00000000 11111111)a=a>>>24;//输出结果是 255System.out.println(a); }
4. 关系运算符
关系运算符用于判定一个操作数与另一个操作数之间的关系。 |运算符|结果| |:--:|:--:| |==|等于| |!=|不等于| |>|大于| |<|小于| |>=|大于等于| |<=|小于等于|
5. 逻辑运算符关系运算符用于判定一个操作数与另一个操作数之间的关系。 |运算符|结果| |:--:|:--:| |&|逻辑与| |||逻辑或| |^|逻辑异或| ||||短路或| |&&|短路与| |!|逻辑一元非| |&=|逻辑与并赋值| ||=|逻辑或并赋值| |^=|逻辑异或并赋值| |==|等于| |!=|不等于| |?:|三元运算符|
声明:本站所有文章资源内容,如无特殊说明或标注,均为采集网络资源。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。