《Java语言导学（原书第6版）》一3.2　运算符

3.2　运算符

学习了如何声明和初始化变量之后，下面看看如何利用这些变量来做点事情。学习Java程序语言的运算符是个很好的切入点。运算符是一类特殊的符号，它们执行1个、2个或3个运算对象上的特定操作，然后返回结果。
研究Java程序语言的运算符时，先了解这些运算符的优先级可能会有帮助。表3-2根据优先级顺序列出了所有的运算符。越靠近表的顶端，运算符的优先级越高。优先级较高的运算符先计算，相对较低的后计算。同一行的运算符优先级相等。当表达式中出现优先级相等的运算符时，计算规则如下：赋值运算符从右到左计算，除此之外，其他所有的二元运算符从左到右计算。
编程过程中，有些运算符的出现频率会比其他的要高。例如，赋值运算符（=）比不带符号的右移位运算符（>>>）常用得多。因此，后续讨论先关注那些经常使用的运算符，然后介绍那些不常用的运算符。讨论过程中，我们会给出相应的代码实例，这些代码都可以编译和运行。研究这些代码的运行结果有助于巩固所学知识。

3.2.1　赋值运算符、算术运算符和一元运算符

1.简单赋值运算符
简单赋值运算符（=）是最常用的运算符之一。Bicycle类中已经用过该运算符，它将右边的值指派给左边的运算对象：

该运算符也可用于指派对象引用。对象引用将在第4章中详细介绍。
2.算术运算符
Java程序语言提供执行加法、减法、乘法和除法运算的运算符。这是个很好的机会将它们与基本数学中的概念相对应。唯一的新符号可能是%，它将一个运算对象除以另外一个运算对象并返回余数，如表3-3所示。

用下述ArithmeticDemo程序来测试这些算术运算符：

其输出为：

算术运算符和简单赋值运算符组合在一起，可以创建复合赋值运算符。例如，x+=1；和x=x+1;，它们的功能都是将x的值加1。
加法（+）运算符也用于连接两个字符串，如ConcatDemo程序所示。

程序最后在标准输出上显示变量thirdString的值“This is a concatenated string.”。
3.一元运算符
一元运算符只要求一个运算对象，它们可以执行多种操作，如加1、减1、否定表达式、反转布尔值等操作，如表3-4所示。

下述UnaryDemo程序测试一元运算符。

递增/递减运算符都可以用作运算对象的前缀和后缀。result++;和++result;都将result的值加1。唯一的区别是前缀版本（++result）的计算结果为增加后的值，而后缀版本（result++）的计算结果为原始值。如果只是执行简单的递增或递减操作，选用哪种版本都没问题。但在大型的表达式中，递增/递减运算符的版本选择可能会造成很大的差异。
下述PrePostDemo程序举例说明前缀/后缀版本的一元运算符的使用方法：

3.2.2　等式运算符、关系运算符和条件运算符

1. 等式运算符和关系运算符
   等式运算符和关系运算符用于判断一个运算对象大于、小于、等于或不等于另一个运算对象。大家对于其中的大部分运算符可能都很熟悉。切记，测试两个基本的值是否相等时，要用==而不是=。

用下面的ComparisonDemo程序来测试比较运算符：

1. 条件运算符
   运算符&&和||在布尔表达式上执行条件与和条件或运算。这些运算符支持“短路”行为，也就是说，第二个运算对象只在需要时才计算。

用ConditionalDemo1程序来测试这些运算符：

另一种条件运算符是?:，通常认为是if-then-else语句（见3.4节）的简化版本。这个运算符也因有三个操作对象而被称为三元运算符。在下面这个例子中，该运算符的含义如下：如果someCondition为真，将value1的值赋给result；否则，将value2的值赋给result。
ConditionalDemo2测试?:运算符：

因为someCondition为真，所以程序在屏幕上输出1。如果?:运算符能提高代码的可读性，就用它来代替if-then-else语句（例如，当表达式紧凑且没有其他操作（如赋值）时）。

1. 类型比较运算符instanceof
   instanceof运算符将对象与指定的类型进行比较，可用于测试对象是否为类的实例、子类的实例或者实现特定接口的类的实例。

下面的InstanceofDemo程序定义了一个父类（Parent）、一个接口（MyInterface）以及一个子类（Child），该子类继承Parent并实现接口MyInterface。

输出结果如下：

使用instanceof运算符时，切记null不是任何类的实例。

3.2.3　位运算符和移位运算符

Java程序语言支持在整数类型上执行位操作和移位操作，并提供相应的运算符。本小节介绍的运算符不是很常用，因此只做简短介绍，目的是告知大家还有这种运算符。
一元按位求补运算符（~）取反任意整数类型的位模式，将0转换成1，将1转换成0。例如，1个字节包含8个位，将该运算符运用于位模式为00000000的值，其位模式就转换为11111111。
带符号的左移运算符（<<）将位模式向左移，带符号的右移运算符（>>）将位模式向右移。运算符左边的运算对象是位模式，右边的运算对象是移动的位数。无符号的右移运算符（>>>）会在最左边移入0，而执行>>之后，最左边位置的值取决于其是否有符号。
按位与运算符（&）执行比特位上的与操作。按位异或运算符（^）执行比特位上的异或操作。按位或运算符（|）执行比特位上的或操作。
程序BitDemo使用按位与运算符将数字2打印到标准输出上。

3.2.4　小结

Java程序语言支持的运算符总结如下。

1.?简单赋值运算符
=    　简单赋值运算符
2.?算术运算符
+    　加法运算符（也用于字符串连接）
-    　减法运算符
*    　乘法运算符
/    　除法运算符
%    　取模运算符
3.?一元运算符
+    　一元加运算符；表示正值，没有该运算符时也表示正值
-    　一元减运算符；否定表达式
++    　递增运算符；将值加1
--    　递减运算符；将值减1
!    　逻辑非运算符；反转布尔值
4.?等式和关系运算符
==    　等于
!=    　不等于
>    　大于
>=    　大于等于
<    　小于
<=    　小于等于
5.?条件运算符
&&    　条件与（逻辑与）
||    　条件或（逻辑或）
?:    　三元运算符（if-then-else语句的简化版本）
6.?类型比较运算符
instanceof?　将对象和指定的类型进行比较
7.?位与移位运算符
~    　?一元按位求补
<<    　?带符号左移
>>    　?带符号右移
>>>　?无符号右移
&    　?按位与
^    　?按位异或
|    　?按位或

3.2.5　问题和练习：运算符

问题

1. 代码片段“arrayOfInts[j]>arrayOfInts[j+1]”包含什么运算符？
2. 考虑下述代码片段：
   

a.代码执行前后i和n的值各是什么？
b.如果使用前缀版本（++i）代替后缀版本（i++），那么执行代码后，i和n的值是什么？

1. 反转布尔值用什么运算符？
2. 用什么运算符来比较两个值，=还是==？
3. 解释代码“result=someCondition ? value1 : value2;”的含义。
   练习
4. 使用复合赋值运算符重写下述程序：
   

1. 解释下述程序为什么会打印6两次：
   

答案
相关答案参考
http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/QandE/answers_operators.html。