《Java从入门到失业》第三章：基础语法及基本程序结构（3.7）：运算符（自增自减、关系运算、逻辑运算、条件运算、位运算、赋值运算、类型转换）
《Java从入门到失业》第三章：基础语法及基本程序结构（3.7）：运算符（自增自减、关系运算、逻辑运算、条件运算、位运算、赋值运算、类型转换）
3.7运算符
3.7.2自增自减运算符
在程序中，变量的加1、减1操作是经常会碰到的。Java和其他语言一样，给我们提供了自增、自减运算符来方便的完成这些操作。“++”表示自增，“--”表示自减。我们看一个例子：
int a = 3;
a++;
System.out.println(a);// 结果是4
int b = 8;
b--;
System.out.println(b);// 结果是7 自增自减运算符会改变变量的值，因此它们的操作数不能是数值。例如5++就是一条非法的语句。另外这2个运算符还有另外一种形式，就是放在操作数的前面，我们看一个例子：
int a = 3;
++a;
System.out.println(a);// 结果是4
int b = 8;
--b;
System.out.println(b);// 结果是7 另外，我们还可以把变量和自增自减运算符当做一个整体，参与到赋值语句或者是运算表达式中。例如：
int a1 = 3;
int b = a1++;
int a2 = 3;
int c = ++a2;
int a3 = 3;
int d = a3++ * 5;
int a4 = 3;
int e = ++a4 * 5;
System.out.println(b);// 结果是3
System.out.println(c);// 结果是4
System.out.println(d);// 结果是15
System.out.println(e);// 结果是20 我们可以看到，无论是赋值语句，还是运算表达式，当++在操作数后面的时候，都是先赋值或先参与运算，然后再自己增加1。当++在操作数前面的时候，都是先自己增加1，再赋值或参与运算。对于自减也是一样。可以总结一个规律：运算符在前面时先起作用，运算符在后面时后起作用。
这里有一个小笑话，我们都知道C++语言，这门语言把++运算符用到语言命名上了，本意是C语言的扩展。但是根据运算法则，运算符在后面后起作用，因此反对C++的程序员说我们使用的它的时候还没起作用呢，应该命名为++C才对。
3.7.3关系运算符
前面的运算符对应数学中的加减乘除取余等运算，关系运算符对应的是比较2个数的关系，关系有等于、不等于、大于、大于等于、小于和小于等于。列表如下：
运算符 | 表达式 | 结果（假设a=15，b=10） |
|---|---|---|
== | a==b | false |
!= | a!=b | true |
> | a>b | true |
>= | a>=b | true |
< | a<b | false |
<= | a<=b | false |
使用和结果都很简单，没什么可讲的。
3.7.4逻辑运算符
逻辑运算包括3个：逻辑与、逻辑或、逻辑非，对应的运算符和说明如下：
运算符 | 表达式 | 说明 |
|---|---|---|
&& | expression1 && expression2 | 逻辑与。当且仅当两个操作数都为真，条件才为真 |
|| | expression1 || expression2 | 逻辑或。如果任何一个为真，条件为真。 |
! | !expression1 | 逻辑非。用来反转操作数的逻辑状态。 |
例如：
boolean a = true;
boolean b = false;
boolean c = a && b;// 结果是false
boolean d = a || b;// 结果是true
boolean e = !a;// 结果是false需要注意的是，逻辑与和逻辑或都是采用“短路”的方式进行运算的。就是某一个表示的结果已经能够确定整个运算表达式的结果的时候，剩下的表达式就不用再进行计算了。
例如：
int a = 5;
boolean b = (a < 4) && (a++ < 10);// a<4结果是false，整个表达式结果就是false，因此a++不会运算，a的值依然是5
int c = 5;
boolean d = (c < 6) || (c++ < 10);// c<6结果是true，整个表达式结果就是true，因此a++不会运算，c的值依然是53.7.5条件运算符
条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有3个操作数，并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量，表达式为：
condition ? expression1 : expression2
当条件condition为真时，计算expression1并返回，否则计算expression2并返回。
例如：
int a = 5;
int b = 10;
int c = 20;
int d = a < b ? c + a : c + b;// a<b结果是true，因此d=c+a=253.7.6位运算符
在Java中，处理整型数值时，可以直接对数值的二进制的各个位进行操作，我们先列一个表，然后再进行例子演示：
操作符 | 说明 |
|---|---|
& | 按位与操作符。如果相对应位都是1，则结果为1，否则为0 |
| | 按位或操作符。如果相对应位都是0，则结果为0，否则为1 |
^ | 按位异或操作符。如果相对应位值相同，则结果为0，否则为1 |
~ | 按位取反操作符。翻转操作数的每一位，即0变成1，1变成0 |
<< | 按位左移运算符。左操作数按位左移右操作数指定的位数 |
>> | 按位右移运算符。左操作数按位右移右操作数指定的位数 |
>>> | 按位右移补零操作符。左操作数的值按右操作数指定的位数右移，移动得到的空位以零填充。 |
我们看一个例子：
int a = 55; // 二进制为 0011 0111
int b = 18; // 二进制为 0001 0010
int c = a & b;// 结果二进制为 0001 0010，18
int d = a | b;// 结果二进制为 0011 0111，55
int e = a ^ b;// 结果二进制为0010 0101，37
int f = ~a;// 结果二进制为 1100 1000，-56
int g = a << 2;// 结果二进制为 1101 1100，220
int h = a >> 2;// 结果二进制为 0000 1101，13
int i = a >>> 2;// 结果二进制为 0000 1101，13 对于按位与&运算，有个小技巧，就是可以快速判断一个整数m的二进制从右往左数第n位是否为1，判断方法为看m&2n-1的值，值为0，则第n位为0，值为2n-1，则第n为为1。
对于<<运算，要注意几点：
- 对byte、short、char型进行左移运算，移位之前，它们会自动转换为int
- 右侧的参数，需要进行模32运算，其实就是保证右侧的参数小于32（当左侧是long，则模64，保证右侧的参数小于64），因为左移超过32没有意义。
- 因为右侧参数不可能超过32（64），所以其实符号位是不变的。
- 左移n位，其实相当于乘以2n（由十进制转二进制公式可以得出）
例如：
20的二进制补码：0001 0100，左移两位后：0101 0000，结果是80
-20的二进制补码：1110 1100，左移两位后：1011 0000，结果是-80
对于>>运算，需要注意几点：
- 右移是带符号移动的，即如果是正数，高位补0，如果负数，高位补1
- 右移n位，相当于除以2n取整
例如：
20的二进制补码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100
右移两位后：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101，结果是5
-20的二进制补码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1100
右移两位后：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011，结果是-5
对于>>>运算，需要注意几点：
- 右移是不带符号的，即不管正负，高位都补0
例如：
20的二进制补码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100
右移两位后：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101，结果是5
-20的二进制补码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1100
右移两位后：0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011，结果是1073741819
3.7.7赋值运算符
Java还支持把一些二元运算符和赋值符号联合起来使用，我们把它们称为赋值运算符，归结如下：
操作符 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
+= | 左操作数加右操作数，结果赋值给左操作数 | C += A即C = C + A |
-= | 左操作数减右操作数，结果赋值给左操作数 | C -= A即C = C - A |
*= | 左操作数乘右操作数，结果赋值给左操作数 | C *= A即 C = C * A |
/= | 左操作数除以右操作数，结果赋值给左操作数 | C /= A即C = C / A |
%= | 左操作数对右操作数取模，结果赋值给左操作数 | C %= 2即C = C % 2 |
<<= | 左操作数左移右操作数，结果赋值运算符 | C <<= 2即C = C << 2 |
>>= | 左操作数右移右操作数，结果赋值运算符 | C >>= 2即C = C >> 2 |
>>>= | 左操作数右移右操作数，结果赋值运算符 | C >>>= 2即C = C >>> 2 |
&= | 左操作数和右操作数按位与，结果赋值给左操作数 | C &= 2即C = C & 2 |
^= | 左操作数和右操作数按位异或，结果赋值给左操作数 | C ^= 2即C = C ^ 2 |
|= | 左操作数和右操作数按位或，结果赋值给左操作数 | C |= 2即C = C | 2 |
3.7.8运算优先级
Java可以在一个表达式中进行多个运算，这就涉及到运算符优先级问题了。下表按优先级从高到底给出运算符的排序（排在一行的优先级相同）：
操作符 | 结合性 |
|---|---|
[] 、()、 .(点操作符) | 从左向右 |
++、--、 +（一元运算）、-（一元运算）、!、~ | 从右向左 |
*、/、% | 从左向右 |
+、- | 从左向右 |
<<、>>、.>>> | 从左向右 |
<、<=、>、>= | 从左向右 |
==、!= | 从左向右 |
& | 从左向右 |
^ | 从左向右 |
| | 从左向右 |
&& | 从左向右 |
|| | 从左向右 |
?: | 从右向左 |
=、+=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、^=、<<=、>>=、>>>= | 从右向左 |
是不是看着头都大了？笔者也头大，笔者强烈不推荐在一个表达式中使用多个运算符，可读性太差了。
3.7.9数值类型转换
在程序的运行过程中，经常会碰到一种数值转换为另一种数值类型。有时候是程序自动转换的，有时候是我们用代码显性转换的。下图列出了数值类型转换的过程：
需要注意的是，对于int转float、long转float，long转double，是可能会丢失精度的。例如：
int n = 123456789;
float f = n;// n包含的位数比float多，结果f为1.23456792E83.7.9.1自动类型转换
自动类型转换经常发生在2个不同类型操作数进行二元操作时。例如：
int n = 123;
float f = 456.3f;
float ff = n + f;// 自动将n转换为float，然后相加，结果是579.3 对于这种自动转换，遵循如下规则：
- 如果两个操作数中有一个double，则另一个会转换为double。
- 否则如果有一个操作数是float，另一个会转换为float。
- 否则如果有一个操作数是long，另一个会转换为long。
- 否则两个操作数都被转换为int。
3.7.9.2强制类型转换
上面我们知道了自动类型转换，有时候我们想把double转换为int，可以吗？Java中是允许这种数值转换的，方法就是用强制类型转换，但是会丢失精度。强制类型转换的格式为：
(type)value
type是最终想要的类型，value是被强制转换的原数值，例如：
float f = 456.3f;
int nf = (int) f;// 截断小数部分，结果是456需要注意的是，如果将一个数值从一种类型转换为另一种类型，但是又超出目标类型的范围，结果就会无法预料。例如把300转换为byte类型：
byte b = (byte) 300;// 结果是44