之前的文章我們介紹了 Java 中的變量和基本數據類型，本章我們來看一下 Java 的運算符和表達式。
計算機的最基本用途之一就是執行數學運算，作為一門計算機語言，Java也提供了一套豐富的運算符來操縱變量。我們可以把運算符分成以下幾組：
- 算術運算符
- 關系運算符
- 位運算符
- 邏輯運算符
- 賦值運算符
- 其他運算符
算術運算符
算術運算符用在數學表達式中，它們的作用和在數學中的作用一樣。下表列出了所有的算術運算符。
表格中的實例假設整數變量A的值為10，變量B的值為20：
| 操作符 | 描述 | 例子 |
|---|---|---|
| + | 加法 - 相加運算符兩側的值 | A + B 等於 30 |
| - | 減法 - 左操作數減去右操作數 | A – B 等於 -10 |
| * | 乘法 - 相乘操作符兩側的值 | A * B等於200 |
| / | 除法 - 左操作數除以右操作數 | B / A等於2 |
| ％ | 取余 - 左操作數除以右操作數的余數 | B%A等於0 |
| ++ | 自增: 操作數的值增加1 | B++ 或 ++B 等於 21（區別詳見下文） |
| -- | 自減: 操作數的值減少1 | B-- 或 --B 等於 19（區別詳見下文） |
1 public class HelloWorld { 2 public static void main(String[] args) { 3 int a = 2; 4 int b = 3; 5 int c = 4; 6 double d = 5.6; 7 System.out.println(a + b); // 5 8 System.out.println(a - b); // -1 9 System.out.println(a * b); // 6 10 System.out.println(a / b); // 0 11 System.out.println(b % a); // 1 12 System.out.println(c % a); // 0 13 System.out.println(d % a); // 1.5999999999999996 浮點型取余有舍入誤差，為整數部分取余+小數部分 14 System.out.println(a++); // 2 15 System.out.println(a); // 3 16 System.out.println(++a); // 4 17 System.out.println(a); // 4 18 System.out.println(b--); // 3 19 System.out.println(b); // 2 20 System.out.println(--b); // 1 21 System.out.println(b); // 1 22 } 23 }
自增（++）自減（--）運算符是一種特殊的算術運算符，在算術運算符中需要兩個操作數來進行運算，而自增自減運算符是一個操作數。
在這里用一個通俗的故事來解釋一下 a++ 和 ++a 的區別。
假設你今天發了這月工資 10 塊錢，准備晚上回去興沖沖地上交給老婆大人，在回去的路上你又撿了 1 塊錢，這時你就有 11 塊錢，如果你不打算把這 1 塊錢交工，你就背着手把 1 塊錢藏在手里，這時呈交給老婆大人的就是 10 塊錢，如果你大公無私，把 1 塊錢也雙手奉上，這時呈交給老婆大人的就是 11 塊錢。
關系運算符
下表為Java支持的關系運算符
表格中的實例整數變量A的值為10，變量B的值為20：
| 運算符 | 描述 | 例子 |
|---|---|---|
| == | 檢查如果兩個操作數的值是否相等，如果相等則條件為真。 | （A == B）為假。 |
| != | 檢查如果兩個操作數的值是否相等，如果值不相等則條件為真。 | (A != B) 為真。 |
| > | 檢查左操作數的值是否大於右操作數的值，如果是那么條件為真。 | （A> B）為假。 |
| < | 檢查左操作數的值是否小於右操作數的值，如果是那么條件為真。 | （A <B）為真。 |
| >= | 檢查左操作數的值是否大於或等於右操作數的值，如果是那么條件為真。 | （A> = B）為假。 |
| <= | 檢查左操作數的值是否小於或等於右操作數的值，如果是那么條件為真。 | （A <= B）為真。 |
1 public class HelloWorld { 2 public static void main(String[] args) { 3 int a = 2; 4 int b = 3; 5 System.out.println(a > b); // false 6 System.out.println(a >= b); // false 7 System.out.println(a < b); // true 8 System.out.println(a <= b); // true 9 System.out.println(a == b); // false 10 System.out.println(a != b); // true 11 } 12 }
位運算符
Java定義了位運算符，應用於整數類型(int)，長整型(long)，短整型(short)，字符型(char)，和字節型(byte)等類型。
位運算符作用在所有的位上，並且按位運算。假設a = 60，b = 13;它們的二進制格式表示將如下：
A = 0011 1100 B = 0000 1101 ----------------- A&b = 0000 1100 A | B = 0011 1101 A ^ B = 0011 0001 ~A= 1100 0011
下表列出了位運算符的基本運算,假設整數變量A的值為60和變量B的值為13：
| 操作符 | 描述 | 例子 |
|---|---|---|
| ＆ | 如果相對應位都是1，則結果為1，否則為0 | （A＆B），得到12，即0000 1100 |
| | | 如果相對應位都是0，則結果為0，否則為1 | （A | B）得到61，即 0011 1101 |
| ^ | 如果相對應位值相同，則結果為0，否則為1 | （A ^ B）得到49，即 0011 0001 |
| 〜 | 按位取反運算符翻轉操作數的每一位，即0變成1，1變成0。 | （〜A）得到-61，即1100 0011 |
| << | 按位左移運算符。左操作數按位左移右操作數指定的位數。 | A << 2得到240，即 1111 0000 |
| >> | 按位右移運算符。左操作數按位右移右操作數指定的位數。 | A >> 2得到15即 1111 |
| >>> | 按位右移補零操作符。左操作數的值按右操作數指定的位數右移，移動得到的空位以零填充。 | A>>>2得到15即0000 1111 |
邏輯運算符
下表列出了邏輯運算符的基本運算，假設布爾變量A為真，變量B為假
| 操作符 | 描述 | 例子 |
|---|---|---|
| && | 稱為邏輯與運算符。當且僅當兩個操作數都為真，條件才為真。 | （A && B）為假。 |
| | | | 稱為邏輯或操作符。如果任何兩個操作數任何一個為真，條件為真。 | （A | | B）為真。 |
| ！ | 稱為邏輯非運算符。用來反轉操作數的邏輯狀態。如果條件為true，則邏輯非運算符將得到false。 | ！（A && B）為真。 |
1 public class HelloWorld { 2 public static void main(String[] args) { 3 boolean a = true; 4 boolean b = false; 5 System.out.println(a && b); // false 6 System.out.println(a || b); // true 7 System.out.println(!(a && b)); // true 8 } 9 }
賦值運算符
下面是Java語言支持的賦值運算符：
| 操作符 | 描述 | 例子 |
|---|---|---|
| = | 簡單的賦值運算符，將右操作數的值賦給左側操作數 | C = A + B將把A + B得到的值賦給C |
| + = | 加和賦值操作符，它把左操作數和右操作數相加賦值給左操作數 | C + = A等價於C = C + A |
| - = | 減和賦值操作符，它把左操作數和右操作數相減賦值給左操作數 | C - = A等價於C = C - A |
| * = | 乘和賦值操作符，它把左操作數和右操作數相乘賦值給左操作數 | C * = A等價於C = C * A |
| / = | 除和賦值操作符，它把左操作數和右操作數相除賦值給左操作數 | C / = A等價於C = C / A |
| （％）= | 取模和賦值操作符，它把左操作數和右操作數取模后賦值給左操作數 | C％= A等價於C = C％A |
| << = | 左移位賦值運算符 | C << = 2等價於C = C << 2 |
| >> = | 右移位賦值運算符 | C >> = 2等價於C = C >> 2 |
| ＆= | 按位與賦值運算符 | C＆= 2等價於C = C＆2 |
| ^ = | 按位異或賦值操作符 | C ^ = 2等價於C = C ^ 2 |
| | = | 按位或賦值操作符 | C | = 2等價於C = C | 2 |
1 public class HelloWorld { 2 public static void main(String[] args) { 3 int a = 10; 4 int b = 20; 5 int c = 0; 6 c = a + b; 7 System.out.println(c); // 30 8 c += a; 9 System.out.println(c); // 40 10 c -= a; 11 System.out.println(c); // 30 12 c *= a; 13 System.out.println(c); // 300 14 a = 10; 15 c = 15; 16 c /= a; 17 System.out.println(c); // 1 18 a = 10; 19 c = 15; 20 c %= a; 21 System.out.println(c); // 5 22 c <<= 2; 23 System.out.println(c); // 20 24 c >>= 2; 25 System.out.println(c); // 5 26 c >>= 2; 27 System.out.println(c); // 1 28 c &= a; 29 System.out.println(c); // 0 30 c ^= a; 31 System.out.println(c); // 10 32 c |= a; 33 System.out.println(c); // 10 34 } 35 }
條件運算符（?:）
條件運算符也被稱為三元運算符。該運算符有3個操作數，並且需要判斷布爾表達式的值。該運算符的主要是決定哪個值應該賦值給變量。
variable x = (expression) ? value if true : value if false
1 public class HelloWorld { 2 public static void main(String[] args) { 3 int a, b; 4 a = 10; 5 // 如果 a 等於 1 成立，則設置 b 為 20，否則為 30 6 b = (a == 1) ? 20 : 30; 7 System.out.println(b); // 30 8 9 // 如果 a 等於 10 成立，則設置 b 為 20，否則為 30 10 b = (a == 10) ? 20 : 30; 11 System.out.println(b); // 20 12 } 13 }
nstanceof 運算符
該運算符用於操作對象實例，檢查該對象是否是一個特定類型（類類型或接口類型）。
instanceof運算符使用格式如下：
( Object reference variable ) instanceof (class/interface type)
1 public class HelloWorld { 2 public static void main(String[] args) { 3 String title = "hello world"; 4 System.out.println(title instanceof String); // true 由於 title 是 String 類型，所以返回真 5 } 6 }
Java運算符優先級
當多個運算符出現在一個表達式中，誰先誰后呢？這就涉及到運算符的優先級別的問題。在一個多運算符的表達式中，運算符優先級不同會導致最后得出的結果差別甚大。
例如，（1+3）＋（3+2）*2，這個表達式如果按加號最優先計算，答案就是 18，如果按照乘號最優先，答案則是 14。
再如，x = 7 + 3 * 2;這里x得到13，而不是20，因為乘法運算符比加法運算符有較高的優先級，所以先計算3 * 2得到6，然后再加7。
下表中具有最高優先級的運算符在的表的最上面，最低優先級的在表的底部。
| 類別 | 操作符 | 關聯性 |
|---|---|---|
| 后綴 | () [] . (點操作符) | 左到右 |
| 一元 | + + - ！〜 | 從右到左 |
| 乘性 | * /％ | 左到右 |
| 加性 | + - | 左到右 |
| 移位 | >> >>> << | 左到右 |
| 關系 | >> = << = | 左到右 |
| 相等 | == != | 左到右 |
| 按位與 | ＆ | 左到右 |
| 按位異或 | ^ | 左到右 |
| 按位或 | | | 左到右 |
| 邏輯與 | && | 左到右 |
| 邏輯或 | | | | 左到右 |
| 條件 | ？： | 從右到左 |
| 賦值 | = + = - = * = / =％= >> = << =＆= ^ = | = | 從右到左 |
| 逗號 | ， | 左到右 |