Java運算符
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。
我們把運算符具體分為：算數運算符，比較運算符，邏輯運算符，位運算符，賦值運算符，條件運算符，instanceof 運算符。
1. 算數運算符
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。
| 操作符 | 名稱 | 描述 |
|---|---|---|
| + | 加法 | 相加運算符兩側的值 |
| – | 減法 | 左操作數減去右操作數 |
| * | 乘法 | 相乘操作符兩側的值 |
| / | 除法 | 左操作數除以右操作數 |
| % | 取余 | 左操作數除以右操作數的余數 |
| ++ | 自增 | 操作數的值增加1 |
| — | 自減 | 操作數的值減少1 |
以下代碼：
public static void main(String[] args) {
int a = 5;
int b = 10;
System.out.println("“+” 運算："+(a+b));
System.out.println("“-” 運算："+(a-b));
System.out.println("“*” 運算："+(a*b));
System.out.println("“/” 運算："+(a/b));
System.out.println("“%” 運算："+(a%b));
System.out.println("“++” 運算："+(a++));
System.out.println("“--” 運算："+(a--));
}
輸出結果：
“+” 運算：15
“-” 運算：-5
“*” 運算：50
“/” 運算：0
“%” 運算：5
“++” 運算：5
“–” 運算：6
另外，進行除法運算時，若兩個操作數是整型的，結果也會是整型的，舍棄掉小數部分；如果有一個數是浮點數，結果將自動轉型為浮點型。進行取余運算時，若兩個操作數是整型的，結果也會是整型的，如果有一個數是浮點數，結果將自動轉型為浮點型
**其中，自加和自減運算符針對一個數值本身的運算；且前綴自增自減（++a，–a）是先進行自增或者自減運算，再進行表達式運算。后綴自增自減(a++,a–)是先進行表達式運算，再進行自增或者自減運算。我們給出例子：
public static void main(String[] args) {
int a = 5;
int b1 = 10;
int b2 = 10;
int c1 = 10;
int c2 = 10;
System.out.println("前綴自增b1參與表達式計算后值為："+(a*++b1));
System.out.println("后綴自增b2參與表達式計算后值為："+(a*b2++));
System.out.println("前綴自減b1參與表達式計算后值為："+(a*--c1));
System.out.println("后綴自減b2參與表達式計算后值為："+(a*c2--));
}
2. 比較運算符
比較運算符的結果一定是boolean類型，也叫關系運算符
| 操作符 | 名稱 | 描述 |
|---|---|---|
| > | 大於 | 相加運算符兩側的值 |
| < | 小於 | 左操作數減去右操作數 |
| == | 等於 | 相乘操作符兩側的值 |
| >= | 大於等於 | 左操作數除以右操作數 |
| <= | 小於等於 | 左操作數除以右操作數的余數 |
| != | 不等於 | 操作數的值增加1 |
如，
public static void main(String[] args) {
int a = 5;
int b = 10;
System.out.println(a > b );
System.out.println(a < b );
System.out.println(a == b );
System.out.println(a >= b );****
System.out.println(a <= b);
System.out.println(a != b );
}
輸出結果：
false
true
false
false
true
true
注意，比較運算符“==”用來比較基本數據類型是比較的是值是否相等，比較引用數據類型是比較的是引用是否相等，引用數據類型用equals()來比較字面量是否相等。
3. 邏輯運算符
| 操作符 | 名稱 | 描述 |
|---|---|---|
| && | 短路與 | 當且僅當兩個操作數都為真，條件才為真。 |
| & | 邏輯與 | 當且僅當兩個操作數都為真，條件才為真。 |
| | | | 短路或 | 如果任何兩個操作數任何一個為真，條件為真。 |
| | | 邏輯或 | 如果任何兩個操作數任何一個為真，條件為真。 |
| ! | 邏輯非 | 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 |
邏輯運算符中，“與”運算符和“或”運算符都有兩個，“&&”我們稱之為短路與。“||”我們稱之為短路或，短語與“&&”從左到右一次判斷，遇到false則停止判斷，得出結果未false；邏輯與“&”從左到右一次判斷，直至結束。短語或“||”從左到右一次判斷，遇到true則停止判斷，得出結果未true；邏輯或“|”從左到右一次判斷，直至結束。我們給出例子：
public static void main(String[] args) {
int a = 5;
int b = 10;
//短路與，前一個表達式的值為false，不在判斷下一個表達式，故a++不執行
System.out.print((a>b)&&(a++ == 1));
System.out.println(" a的值:"+ a);
//邏輯與，前一個表達式的值為false，仍依次判斷下一個表達式
System.out.print((a>b)& (a++ == 1));
System.out.println(" a的值:"+ a );
//短路或，前一個表達式的值為true，不在判斷下一個表達式，故a++不執行
System.out.print((a<b)|| (b++ == 1));
System.out.println(" b的值:"+ b );
//邏輯或，前一個表達式的值為true，仍依次判斷下一個表達式
System.out.print((a<b)| (b++ == 1));
System.out.println(" b的值:"+ b );
//非運算符
System.out.print(!(a<b));
}
4. 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。
| 操作符 | 名稱 | 描述 |
|---|---|---|
| & | 按位& | 如果相對應位都是1，則結果為1，否則為0 |
| | | 按位或 | 如果相對應位都是0，則結果為0，否則為1。 |
| ^ | 異或 | 如果相對應位值相同，則結果為0，否則為1 |
| ~ | 按位取反 | 翻轉操作數的每一位，即0變成1，1變成0。結果為： -（X+1） |
| << | 按位左移 |通常格式為：value << num，value按位左移num位 | |
| >> | 有符號按位右移 | 通常格式為：value >> num，value按位右移num位。 |
| >>> | 無符號按位右移 | 通常格式為：value >> num，value按右移num位，移動得到的空位以零填充。 |
我們給出例子：
public static void main(String[] args) {
int a= 10;
int b = 20;
//a轉化成二進制表示為：1010；b轉化為二進制表示為：10100
//按位運算時，我們把a表示為：01010
System.out.println(a&b);
//按位與運算，有零則為零，都為1則表示為1，與的結果為：00000，即十進制的0
System.out.println(a|b);
//按位或運算，有1則為1，都為0則表示為0，或的結果為：11110，即十進制的30
System.out.println(a^b);
//按位或運算，對應位置相同則為0，否則為1，取反的結果為：11110，即十進制30
}
運行結果：
0
30
30
下面，我們來說一下按位取反，計算機內部都是以補碼的形式在做數學運的，而我們所用的編碼規則，例如原碼、反碼則是我們自定義的，用來方便和計算機中的補碼來形成轉化。故而，我們在進行按位取反是要把原碼或者反碼轉化成補碼的形式。正數的反碼和補碼與原碼相等； 負數的反碼是符號位不變，其余按位取反，補碼為反碼+1。負數的最高符號位為1。
如，
public static void main(String[] args) {
int a= 10;
int b= -10;
System.out.println(~a);
System.out.println(~b);
}
運行結果為：-11，9。 分析如下： a為正數，其補碼形式與原碼相同，表示為：00001010，按位取反后為11110101，注意，此時為補碼形式，轉化為反碼表示為，11110100，再轉化為原碼表示為：10001011，即十進制的-11.同樣的，b為負數，其補碼表示為：11110110，按位取反后為00001001，此時依然為補碼形式，轉化為原碼即其本身00001001，即十進制的9。故，按位取反后的結果可表示為-（X+1）
接下來，我們給出例子來看一下位移運算符
public static void main(String[] args) {
int a= 10;
int b = -10;
//int為4個字節，也就是32位，為了簡化a表示為：00001010,
// b為負數我們表示為：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010
//b的補碼形式為 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110
System.out.println( a<<1 );
//按位左移,原則舍棄高位，低位補零表示為：00010100，即20
System.out.println(a>>1);
//按位右移,原則舍棄低位，高位補零表示為：00000101，即5
System.out.println(a>>1);
//按位右移,原則舍棄低位，高位補零表示為：10000101，即5
System.out.println(a>>>1);
//按位右移,原則舍棄低位，高位補零表示為：0000010，即5
System.out.println(b>>1);
//有符號按位右移,原則舍棄低位，符號位不變，其余高位補零原碼表示為：
// 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101，即-5
System.out.println(b>>>1);
//無符號按位右移,原則舍棄低位，高位補零（補碼=原碼）表示為：
// 0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 011，即十進制的，2147483643
}
輸出結果：
20
5
5
5
-5
2147483643
總結一下，原則上，按位左移時,原則舍棄高位，低位補零;有符號按位右移,原則舍棄低位，符號位不變，其余高位補零；無符號按位右移,原則舍棄低位，高位補零。再次強調，做位移運算時，是按補碼來進行運算的
5. 賦值運算符
| 操作符 | 名稱 | 描述 |
|---|---|---|
| = | 賦值 | 右操作數的值賦給左側操作數 |
| += | 加和賦值 | 左操作數和右操作數相加賦值給左操作數 （a+=b 等同於 a = a+b） |
| -= | 減和賦值 | 左操作數和右操作數相減賦值給左操作數 (a-=b 等同於 a = a-b) |
| *= | 乘和賦值 | 左操作數和右操作數相乘賦值給左操作數 （a*=b 等同於 a = a*b) |
| \/= | 除和賦值 | 左操作數和右操作數相除賦值給左操作數 （a/=b 等同於 a = a/b) |
| （％）= | 取模和賦值 | 左操作數和右操作數取模后賦值給左操作數 （a%=b 等同於 a = a%b) |
| << = | 左移位賦值 | 左移位賦值運算符 （a<<=b 等同於 a = a<<b) |
| >> = | 右移和賦值 | 右移位賦值運算符 （a>>=b 等同於 a = a>>b) |
| ^ = | 除和賦值 | 按位與賦值運算符 （a^=b 等同於 a = a^b） |
| ＆= | 除和賦值 | 按位異或賦值操作符 （a&=b 等同於 a = a&b) |
| | = | 除和賦值 | 按位或賦值操作符 （a|=b 等同於a = a|b） |
基本的賦值運算符是“=”。他的優先級別低於其他的運算符，所以對該運算符往往最后讀取,他不是“等於”，它的作用是將一個表達式的值賦給一個左值。所謂左值是指一個能用於賦值運算左邊的表達式。左值必須能夠被修改，不能是常量，以上其他是復合的賦值運算符，又稱為帶有運算的賦值運算符，也叫賦值縮寫。等同與先按運算符運算后再把運算結果付給左值（見表格）。具體運算方法上邊兒已經羅列，此處不再贅述
6. 條件運算符
條件運算符也叫三目運算符
語法：
(條件) ? 結果一 : 結果二;
當條件成立，執行結果一，否則執行結果二。，“？”前的值必須是true或flase
我們給出例子：
if(a<b) min=a; else min=b;
可以用下面的三目運算符來處理
min = a<b ? a : b;
7. instanceof 運算符
instanceof運算符可以確定對象是否屬於一個特定的類.該運算符是二目運算符，左邊的操作元是一個對象，右邊是一個類，當左邊的對象是右邊的類或子類創建的對象時，該運算符運算的結果是true,否則是false。，使用格式：( Object reference variable ) instanceof (class/interface type)
我們給出例子：
public static void main(String[] args) {
String a = "name";
System.out.println(a instanceof String);
System.out.println(a instanceof Object);
}
輸出結果：true，true
8. 運算符優先級
在一個表達式中可能包含多個有不同運算符連接起來的、具有不同數據類型的數據對象；由於表達式有多種運算，不同的運算順序可能得出不同結果甚至出現錯誤運算錯誤，因為當表達式中含多種運算時，必須按一定順序進行結合，才能保證運算的合理性和結果的正確性、唯一性。相同優先級中，按結合順序計算。
通常優先級由高到底的順序依次是：
1. 括號級別最高，逗號級別最低；
2. 單目 > 算術 > 位移 > 關系 > 邏輯 > 三目 > 賦值。
3. 除了單目運算符、賦值運算符和條件運算符，其他的運算符都是從左到右結合的。
大家可參考網絡上總結較好的優先級口訣用來輔助記憶和使用，但要記住所有的優先級順序還是有點兒困難的，實際開發中，建議大家使用小括號輔助進行優先級管理，也可以使計算過程更加清晰，提高可讀性