运算符与类型转换

运算符

作用：操作变量

名称	符号
算术	++、--、+、-、*、/、%
赋值	=、+=、-=、*=、/=、%=
关系	>、<、>=、<=、==、!=、instanceof
逻辑	&、|、&&、||、!、^
位	&、|、^、~、<<、>>、>>>
条件/三元	? :
字符串连接符	+

首先说下重点是关系/逻辑/三元运算符，难点是位运算符，学透原码反码补码才能更好的理解位运算符。

算术运算符

算术运算，结果为一个数值。见下表：

运算符	说明	举例
+	加法	1 + 2
-	减法	4 - 3.4
*	乘法	7 * 1.5
/	除法	3.5 / 7
%	取余	7 % 2
++	自增	3++
--	自减	3--

概述：简单的加减乘除商和加加减减。

难点：++和--就是加1或减1。++和—可以作为独立语句使用，且内部做自动强转优化。

注意：byte b = 2; b = b+1需要强转b = (byte)(b+1);b++底层会自动强转，所以不会报错。

赋值运算符

概述：（基本赋值）=，复合赋值：+=、-=、*=、/=、%=，比如：a+=b等同于a=a+b且内部有做优化，其它符号效果一样。

关系运算符

关系运算符，结果为一个布尔值。见下表：

运算符	说明	举例
>	大于	a > 4.2
>=	大于等于	3.4 >= b
<	小于	1.5 < 9
<=	小于等于	6 <= 1
==	等于	2 == 2
!=	不等于	2 != 2
&&	与	true && false
||	或	(3 > 1) || (2 == 1)
!	非	!true

逻辑运算符

概述：>、<、>=、<=、==、!=、instanceof。做比较运算，结果是boolean类型。也叫比较运算符。instanceof：判断对象类型。

概述：&、|、&&、||、!、^，两个业务逻辑做运算

• & 与：有false为false。只要有一边值为false，结果为false

• |或：有true为true。只要有一边值为true，结果为true

• &&短路与：左false，右不执行

• ||短路或：左true，右不执行

简单来讲 &、|和的区别是，当&&、||左边的值为f/t时，右边的值不运算，直接给出false/true。

• !非：非真既假，非假既真。!true结果为false，!false结果为true

• ^异或：同真异假。两边结果同时【一同为真或一同为假】一直为真，反之即为假。

位/位移运算符

位运算符对整数的二进制形式逐位进行逻辑运算，得到一个整数。见下表：

运算符	说明	举例
&	与	1 & 4
|	或	2 | 5
^	异或	2 ^ 3
~	非	~5
<<	左移	5 << 3
>>	右移	6 >> 1

概述：&、|、^、~、<<、>>、>>>

运算规则：计算机是二进制，所有数据都是0和1组成。先假设0为false，1为true。

• &(位与): 有0则0

• |(位或): 有1则1

• ^(位异或): 相同为0(0^0或1^1)不同为1(1^0或0^1)

• ~(位反码或者按位取反): 0变1,1变0(无论是符号位还是数值位都需要发生改变)

^的特点：一个数据被另一个数据位异或两次，该数本身不变。

• <<:把<<左边的数乘以2的移动次幂，也就是向左位移两位。// 3<<4 3 * 16 = 48

• >>:把>>左边的数除以2的移动次幂，也就是向右位移两位。// 88>>3 88 / 8 = 11

• >>>:表示无符号右移，也叫逻辑右移，即若该数为正，则高位补0，而若该数为负数，则右移后高位同样补0。

>>是若该数为负数，则右移后高位补1。

比如：“-8>>2 -8/2*2 = -4”和“-8>>>2 = 1073741822”。

左移，相当于 两次乘2 , 右移，相当于 两次除2（不够除，只取整数部分）

举例：

数值	机器码(8字节显示)	最终值
3	0000 0011	3
5	0000 0101	5
3&5	0000 0001	1
3|5	0000 0111	7
3^5	0000 1001	9
~3	1000 0100(原码)	-4
~5	1000 0110(原码)	-6
9	0000 1001	9
9^3	0000 0101	5

5^3^3:5^3的值为0000 1001，也就是数字9，9^3=000 0101，也就是数字5。

条件/三元运算符

Java中也有一个条件运算符（三目运算符）：

condition ? x1 : x2

condition为一个boolean值。根据condition，取x1或x2的值。

注意：表达式1、2两边的类型必须一致或者兼容（可以直接转）。

x为 boolean 类型表达式，true执行y,alse执行z。

int result = 10>2 ? 100:200;  
System.out.println(result);

字符串连接符

“+”运算符两侧的操作数中只要有一个是String类型，系统会自动将另一个操作数转换为字符串然后再进行连接。运算符中的“+”是唯一比较特殊的。

System.out.println("1"+2+3+4);// 1234  
System.out.println(1+"1"+2+3+4);// 11234  
System.out.println(1+2+"1"+2+3+4);// 31234  
System.out.println(‘男’ + ‘女’); // 结果为整数，因为字符的底层为整数。

遇到字符串之后的所有值(不管是数值/字符/boolean…)会转换成字符串。

连接符优选级

建议：

• 1.不用刻意去记，表达式优先使用()表示。

• 2.&>|>![与或非]是重点。如：a||b&&c运算结果是a||(b&&c)。

运算符优先级：

优先级	运算符	运算符类型	综合性
1	()	括号	由左到右
2	!、+、-	一元	由左到右
2	~	位	由右到左
2	++、--	算术	由右到左
3	*、/、%	算术	由左到右
4	+、-	算术	由左到右
5	<<、>>	位	由左到右
6	<、<=、>、>=	关系	由左到右
7	==、!=	关系	由左到右
8	&	位、逻辑	由左到右
9	^	位、逻辑	由左到右
10	|	位、逻辑	由左到右
11	&&	逻辑	由左到右
12	||	逻辑	由左到右
13	?:	条件	由右到左
14	=、+=、-=、*=、/=、%=	逻辑	由右到左

示例：

public class Demo {
    public static void main(String[] args){
        int a=10;
        int b=10;

        int x=10;
        int y=21;
        int z=10;

        System.out.println("后自加 a=" + (a++));
        System.out.println("a的值 a=" + a);
        System.out.println("前自加 b=" + (++b));

        System.out.println("---------------------");
        System.out.println("说 x>y,对吗？" + (x>y));
        System.out.println("认为 x>y 并且 x<y,对吗？" + ( (x>y) && (x<y) ));
        System.out.println("认为 x>=y 或者 x==y,对吗？" + ( (x>=y) || (x==y) ));
        System.out.println("认为 x<y 或者 x=z,对吗？" + ( (x<y) || (x==z) ));
        System.out.println("---------------------");
        System.out.println("a&x 的结果是：" + (a&x));
        System.out.println("a|x 的结果是：" + (a|x));
        System.out.println("y^z 的结果是：" + (y^z));

        System.out.println("---------------------");
        System.out.println("a 左移2位的结果是：" + (a<<2));
        System.out.println("y 右移3位的结果是：" + (y>>3));
    }
}

运行结果：

后自加 a=10
a的值 a=11
前自加 b=11
---------------------
说 x>y,对吗？false
认为 x>y 并且 x<y,对吗？false
认为 x>=y 或者 x==y,对吗？false
认为 x<y 或者 x=z,对吗？true
---------------------
a&x 的结果是：10
a|x 的结果是：11
y^z 的结果是：31
---------------------
a 左移2位的结果是：44
y 右移3位的结果是：2

类型转换

目的：防止精度损失（为什么会有精度损失情况原码反码补码章节）

分类：自动类型转换和强制类型转换。

自动类型转换（从小到大）：容量小的数据类型可自动转换为容量大的数据类型。下图所示，实线表示无数据丢失的自动类型转换，而虚线表示在转换时可能会有精度的损失。

boolean类型不能转换为其他的数据类型。与其它7个类型不兼容。

byte,short,char — int — long — float — double。

byte,short,char之间不相互转换，直接转成int类型参与运算。

强制类型转换（从大到小）：

格式：(type)variable，运算符“()”中的type表示将值var想要转换成的目标数据类型

场景：

double d  = 3.14;   
int i = (int)d;   //值为3，只有整数位的值，小数点位的值不管多大都不显示。

规则：

自动提升原则：表达式的结果类型为 操作数中类型最大的，如1.5f+2的类型就是float。

强转符号只针对于最近的变量有效‘’

byte和short会以int进行运算，所以byte a=1;a=a+1;必须为a=(byte)(a+1);

char类型的值可以是int的常量值，但不可以是int的变量值，需要强转。