Java运算符

Java运算符是用于执行变量或值之间操作的符号。它们是构建表达式和实现程序逻辑的基础工具。本指南将全面介绍Java中的各类运算符，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等，并通过示例演示其使用方法。

运算符类型[编辑 | 编辑源代码]

Java运算符可分为以下几类：

1. 算术运算符[编辑 | 编辑源代码]

用于执行基本数学运算：

运算符	描述	示例
`+`	加法	`a + b`
`-`	减法	`a - b`
`*`	乘法	`a * b`
`/`	除法	`a / b`
`%`	取模（余数）	`a % b`
`++`	自增	`a++` 或 `++a`
`--`	自减	`a--` 或 `--a`

示例代码：

public class ArithmeticOperators {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10, b = 3;
        System.out.println("a + b = " + (a + b)); // 输出: 13
        System.out.println("a - b = " + (a - b)); // 输出: 7
        System.out.println("a * b = " + (a * b)); // 输出: 30
        System.out.println("a / b = " + (a / b)); // 输出: 3 (整数除法)
        System.out.println("a % b = " + (a % b)); // 输出: 1
        
        int c = 5;
        System.out.println("c++ = " + c++); // 输出: 5 (后置自增)
        System.out.println("++c = " + ++c); // 输出: 7 (前置自增)
    }
}

2. 关系运算符[编辑 | 编辑源代码]

用于比较两个值，返回布尔结果：

运算符	描述	示例
`==`	等于	`a == b`
`!=`	不等于	`a != b`
`>`	大于	`a > b`
`<`	小于	`a < b`
`>=`	大于等于	`a >= b`
`<=`	小于等于	`a <= b`

示例代码：

public class RelationalOperators {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 5, y = 10;
        System.out.println("x == y: " + (x == y)); // false
        System.out.println("x != y: " + (x != y)); // true
        System.out.println("x > y: " + (x > y));   // false
        System.out.println("x < y: " + (x < y));   // true
    }
}

3. 逻辑运算符[编辑 | 编辑源代码]

用于组合布尔表达式：

运算符	描述	示例
`&&`	逻辑与	`a && b`
		逻辑或	`a`	b
`!`	逻辑非	`!a`

短路特性：

&&：如果第一个操作数为false，不计算第二个
||：如果第一个操作数为true，不计算第二个

4. 位运算符[编辑 | 编辑源代码]

直接操作二进制位：

运算符	描述	示例
`&`	按位与	`a & b`
	按位或	b
`^`	按位异或	`a ^ b`
`~`	按位取反	`~a`
`<<`	左移	`a << b`
`>>`	右移（带符号）	`a >> b`
`>>>`	右移（无符号）	`a >>> b`

示例：

int a = 5;    // 二进制: 0101
int b = 3;    // 二进制: 0011
System.out.println(a & b);  // 输出: 1 (0001)
System.out.println(a | b);  // 输出: 7 (0111)
System.out.println(a << 1); // 输出: 10 (1010)

5. 赋值运算符[编辑 | 编辑源代码]

组合赋值操作的简写形式：

运算符	示例	等价于
`=`	`a = b`
`+=`	`a += b`	`a = a + b`
`-=`	`a -= b`	`a = a - b`
`*=`	`a *= b`	`a = a * b`
`/=`	`a /= b`	`a = a / b`
`%=`	`a %= b`	`a = a % b`
`&=`	`a &= b`	`a = a & b`
=	= b	b
`^=`	`a ^= b`	`a = a ^ b`
`<<=`	`a <<= b`	`a = a << b`
`>>=`	`a >>= b`	`a = a >> b`
`>>>=`	`a >>>= b`	`a = a >>> b`

6. 三元运算符[编辑 | 编辑源代码]

条件表达式的简写形式： 条件 ? 表达式1 : 表达式2

示例：

int a = 5, b = 10;
int max = (a > b) ? a : b;  // max = 10

运算符优先级[编辑 | 编辑源代码]

运算符按以下顺序求值（从高到低）：

实际应用案例[编辑 | 编辑源代码]

案例1：温度转换

// 华氏度转摄氏度
double fahrenheit = 98.6;
double celsius = (fahrenheit - 32) * 5 / 9;
System.out.println(fahrenheit + "°F = " + celsius + "°C");

案例2：权限管理系统

final int READ = 1;    // 0001
final int WRITE = 2;   // 0010
final int EXECUTE = 4; // 0100

int userPermissions = READ | WRITE; // 0011 (3)

// 检查权限
boolean canRead = (userPermissions & READ) == READ;
boolean canExecute = (userPermissions & EXECUTE) == EXECUTE;

常见问题[编辑 | 编辑源代码]

Q: a++ 和 ++a 有什么区别？ A: 前者先使用值再自增，后者先自增再使用值。

Q: 为什么 5 / 2 结果是2而不是2.5？ A: 整数除法会丢弃小数部分，如需浮点结果应使用5.0 / 2。

Q: 如何正确比较浮点数？ A: 由于精度问题，应使用误差范围比较：

double a = 0.1 + 0.2;
double b = 0.3;
double epsilon = 0.000001;
boolean equal = Math.abs(a - b) < epsilon;

总结[编辑 | 编辑源代码]

Java运算符提供了丰富的操作功能，理解它们的特性和优先级对编写正确高效的代码至关重要。建议通过实际编程练习来巩固这些概念，特别注意：

不同类型运算符的优先级
整数除法与浮点除法的区别
短路逻辑运算符的特性
位运算在特定场景下的高效应用