3.2　Java的運算符

程序中通常需要對常量和變量執行一些運算和操作，以實現數據處理的目的。運算符也稱為操作符，是Java語言中的一類特殊符號，用以指定對運算量（一般由常量和變量組成）所進行的特定運算和操作。

3.2.1　變量賦值與賦值運算符

如果要建立一個變量與其他常量或（和）變量的基本聯系，最常用的就是賦值操作。Java語言中的賦值運算符是“=”，最簡單的使用格式是：

     變量名1 = 常量;
     變量名2 = 變量名1;

例如，以下語句演示了變量的賦值操作。

     int age, yourAge;  // 聲明了整型變量age和yourAge
     age=35;              // 使用整型常量35為變量age賦初值
     yourAge=age+5;       // 將變量yourAge初始化為比age大5（歲）的值
     age=age+1;           // 變量age的值增加1（比原年齡大了1歲）

3.2.2　算術運算符

Java語言定義了十幾個算術運算符用以執行算術運算。算術運算符的操作對象都是數值類型數據。Java語言的算術運算符如表3.3所示。

例如，圖2.12簡單的加法計算器程序第122行的語句：

     double result = num1+num2;

首先執行變量num1與num2的加法運算，并將結果賦值給變量result。

變量的自加和自減運算改變變量本身的值，后自加和后自減首先取出變量原值，然后對變量執行加或減運算。例如：

     int age=35;
     System.out.println(age++);

首先在輸出窗口打印age的初值35，然后使age變量的值改變為原值35加1，即輸出語句執行之后age變量的值為36。前自加和前自減運算符首先對變量執行加或減運算而改變變量的值，然后取出改變后的變量值。例如，如果程序段修改為：

     int age=35;
     System.out.println(++age);

首先使age變量的值改變為原值35加1，即age變量的值為36，在輸出窗口打印age自加后的新值36。

算術復合賦值運算符+=、?=、*=、\=和%=的操作是先執行算術運算，再執行賦值操作。此類運算符左邊的變量是第一個操作數，右邊是第二個操作數，且左邊必須是變量名，右邊可以是運算式，運算結果賦值給左邊的變量。例如：

     int age=35, var1=2;
     var1 *= age+5 ;

后面這條語句相當于“var1=var1*(age+5) ;”，最終變量var1存放的是整數80。

注意，兩個整數除運算的結果只取商的整數部分。例如，23/5的結果是4，而不是4.6，也不是5（不能四舍五入）。

3.2.3　關系運算符

關系運算符執行兩個量（變量或常量）的比較操作，返回比較的結果。比較結果是布爾邏輯值true或false。Java語言的關系運算符如表3.4所示。

關系運算符一般用于數值類型數據的比較操作。對于float和double類型的量（稱為浮點數），由于在計算機內存儲時存在誤差，因此不應直接應用==比較，而是比較它們的差值大小，只要差值在足夠小的范圍內（可以接受的誤差范圍），就可以認為它們是相等的。例如，以下代碼比較double類型變量x1和x2是否相等。

最后一條語句首先使用Math類（java.lang包中的類，不用導入即可直接使用）的abs方法計算x1?x2的絕對值，然后比較該值是否小于1×10^?5，如果是返回布爾值true則認為變量x1與x2相等，否則返回布爾值false并認為變量x1與x2不相等，最后將返回的布爾值賦值給布爾型變量x1Bigx2。

3.2.4　邏輯運算符

Java語言提供了幾個專門的邏輯運算符對boolean類型的量進行邏輯運算。Java語言的邏輯運算符如表3.5所示。

邏輯非運算符“!”對一個操作數進行運算，且運算符“!”前置，其余邏輯運算符都對兩個操作數進行運算。很多情況下，關系運算和邏輯運算會同時出現在同一個運算式中。例如，對于如下Java語句：

     int x=3, y=17;
     boolean yn=true, ans;
     ans = x<y && yn;

ans的值為true。因為，先計算“x<y”得到結果true，然后計算“true && true”得到結果true。如果第三條語句改為：

     ans = x==y &&yn;

則ans的值為false。因為，先計算“x==y”得到結果false，然后計算“false && true”得到結果false。如果第三條語句改為：

     ans = x<y && !yn;

ans的值為false。因為，先計算“!yn”得到結果false，然后計算“x<y”得到結果true，最后計算“true &&false”得到結果false。

簡潔邏輯與運算符&&和簡潔邏輯或運算符||具有“短路”特性，就是只要左邊的運算結果可以確定整個運算式的結果，就不會計算右邊的運算式。例如，對于如下Java語句：

     int x=3, y=17;
     boolean yn=true, ans;
     ans = yn&&y++%x==0;

ans的結果計算：因為yn為true，還必須計算右邊運算式的值。首先獲取y的值為17，再除以3（x的值）取余數為2，然后計算“2==0”的結果為false，所以ans的值為“true &&false”得到false，x值為3，y值為18（最后執行自加運算）。如果第三條語句改為：

     ans = yn&&++y%x==0;

ans的結果計算：因為yn為true，還必須計算右邊運算式的值。首先計算“++y”——y先自加1其值變為18，再除以3（x的值）取余數為0，最后計算“0==0”的結果為true，所以ans的值為“true && true”得到true，x值為3，y值為18。如果第三條語句改為：

     ans = !yn&&++y%x==0;

因為邏輯運算符&&左邊的“!yn”結果為false，所以ans可以立即得到結果為false，不會再執行右邊的計算，y變量的自加運算也不會執行，因此y保持初始值17。在JShell中的執行結果如下（刪除空行）。

     jshell> int x=3, y=17;
     x ==> 3
     y ==> 17
     jshell> boolean yn=true, ans;
     yn ==> true
     ans ==> false
     jshell> ans = !yn&&++y%x==0;
     ans ==> false
     jshell> x
     x ==> 3
     jshell> y
     y ==> 17
     jshell>

3.2.5　位運算符

Java語言提供了幾個對操作數的二進制位進行操作的運算符，稱為位運算符。表3.6列出了Java語言的位運算符。

定點數包括Java基本數據類型中的char、byte、short、int和long，它們在計算機內部是以二進制補碼的形式表示和存儲的。正數的二進制補碼就是其他各進制數直接轉換為二進制數得到的數。負數的補碼計算方法是：首先計算出該數相反數的二進制補碼且空出的高位（左邊位）用0填滿，然后各位按位取反，最后加1。例如，整數類型的常量?12的補碼計算如下。

例如，9&5算式如下：

9|5算式如下：

9^5算式如下：

～9的運算為：

與算術運算符一樣，位運算符也可以與賦值運算符組合成復合賦值運算符。例如：

     int a=15,b; a >>= 2;

則等價于“a = a>>2;”。因此賦值結果是，變量a的值變為3。

以上例子只是說明Java語言位運算符的具體計算方法。如果程序中需要使用二進制數，或者需要進行數制轉換，定點數包裝類都有現成的方法可以使用。例如：

     Integer.parseInt("1111111111110110",2)

將返回二進制數1111111111110110的十進制值。又如：

     Integer.toBinaryString(249)

將返回十進制數249的二進制值字符串。同樣：

     Integer.toHexString(249)

將返回十進制數249的十六進制值字符串，結果為。

3.2.6　其他運算符

1. ( )運算符

括號運算符( )將操作數放在括號內部。它的具體操作有多種：首先可以用于改變運算次序，與數學常識一致，優先進行括號內的運算；其次可以強制轉換它后面操作數的類型，例如，“(int)1.2L”的結果是將長整型常量1.2L轉換為整型常量1.2；第三種操作是為方法提供參數，例如“Integer.toBinaryString(249)”中的括號運算符就是將整型常量249傳遞給Integer類的方法toBinaryString。后面兩種用法以后會進行詳細介紹。

2. 字符串鏈接運算符+

當運算符“+”用在字符串與字符串之間，或字符串與其他類型數據之間時，會將兩個字符串鏈接起來，或者將其他類型轉換為字符串，再與運算符+的另一側的字符串鏈接起來。在Java程序設計中，這種用法十分普遍。例如：

     String str = "你好！"+" Welcome to use! ";

str變量值是。再如：

     int year=20;
     System.out.println("你的年齡是："  + year);

輸出結果是“你的年齡是：20”。

在Java GUI程序設計中，經常會使用這個運算符將整數等其他類型的數據轉換為字符串，然后傳遞給需要字符串的方法中。例如，對于文本字段組件jTextField1，不允許直接將數值類型數據設置為它的text屬性，即“jTextField1.setText(234.12f);”是錯誤的，但可以采用以下方法設置：

     jTextField1.setText(""+234.12f);

3. 條件運算符? :

條件運算符的一般格式是：

     操作數1 ? 操作數2 : 操作數3

其中，操作數1是可以返回邏輯值的運算式，如果其值是true，則條件運算符的運算結果是操作數2的值，否則是操作數3的值。例如：

     31%2==1 ? "31是奇數" : "31是偶數"

該運算式的結果是：31是奇數。而運算式：

     36%2==1? "36是奇數":"36是偶數"

結果是：。

前面在類的初步知識介紹中涉及的“.”稱為分量運算符，new操作符也屬于運算符。此外還有幾個運算符，遇到的時候再介紹。