--- url: /doc/Java/gj3agmnn/index.md --- # 运算符 > 运算符：一种特殊的符号，用于表示数据的运算、赋值和比较等。 ## 算数运算符 > 算术运算符是对数值类型的变量进行运算的运算符，在 Java 程序中使用得非常多。其运算结果是一个数值量。 * `+` ; `-` ; `*` ; `/` ：加（正）、减（负）、乘、除 > `5 / 2 = 2;` 因为是 `int`。同理 `5.0 / 2 = 2.5` * `%` ：取模（求余数），结果和被取模数同号。其实 `a % b == a - (int)a / b * b;` > `11 % 9 = 2;` > > `-11 % 9 = -2;` > > `11 % -9 = 2;` > > `-11 % -9 = -2;` * `++` ：自增。 `++i` 先自增后赋值；`i++` 先赋值后自增 ``` int i = 10; int j = ++i; //等价于 i = i + 1; j = i; 此时 i = 10; j = 10` int k = i++; //等价于 k = i; i = i + 1; 此时 i = 11; k = 10` i = i++; //系统会先后执行 int temp = i; i = i + 1; i = temp i = ++i; //系统会先后执行 i = i + 1; int temp = i; i = temp ``` * `--` ：自减。和 `++` 同理。 * `+` ：字符串相加 ## 关系运算符（比较运算符） > 关系运算符结果都为 `boolean` 型，要么是 `ture` 要么是 `false`。其关系表达式经常用在 `if` 结构的条件中或循环结构的条件中。 * `==` ：相等于。`8 == 7` 结果 `false` * `!=` ：不等于 * `<` `>` ：小于、大于 * `<=` `>=` ：小于等于、大于等于 * `instanceof` ：检查是否是类的对象。`"a" istanceof String` 结果 `ture` ### 使用细节 1. 关系运算符结果都是 `boolean` 型，要么是 `ture` ，要么是 `false` 2. 关系运算符的表达式，称为*关系表达式* 3. 比较运算符 `==` 不要误写为 `=` 4. Java 允许将 `==`、`!=` 两种运算用于任何数据类型 ## 逻辑运算符 > 用于连接多个条件（多个关系表达式），最终的结果也是一个 `boolean` 值。 * `&&` ：短路与。`a` `b` 同时为 `ture`，则结果为 `ture`，否则为 `false`。 * `&` ：逻辑与。`a` `b` 同时为 `ture`，则结果为 `ture`，否则为 `false`。 `&&` 与 `&` 的区别，在于 `a && b` 的场合，`a = false` 时，则 `b` 不判断。而 `&` 会完成判断。开发中多用 `&&` ，因为其效率更高。 ``` int a = 1; int b = 1; if (a++ > 1 && ++b < 1) System.out.println("Nothing happened"); /* 此时 a 经历了先判断后自增，返回 false 并且 a = 2 但此时 b = 1; 因为 a = false; 所以 ++b 不执行。 */ ``` * `||` ：短路或。`a` `b` 任一为 `ture`，则结果为 `ture`，否则为 `false`。 * `|` ：逻辑或。`a` `b` 任一为 `ture`，则结果为 `ture`，否则为 `false`。 > 两者的区别和`&&` 与 `&` 相似，若第一个为 `ture` ，则 `||` 不会判断第二个。 * `!` ：取反。`a` 为 `ture`，则结果为 `false`。反之为 `ture`。 * `^`：逻辑异或。`a` `b` 不同时，结果为 `ture`，否则为 `false`。 ## 赋值运算符 > 将某个运算后的值，赋给指定变量 * 基本赋值运算符：`=` * 符合赋值运算符：`+=` ; `-=` ; `*=` ; `/=` ; `%=` 等 > `a += b` 等价于 `a = a + b`。其余同理。 ### 使用细节 1. 运算顺序从右往左。 ``` int num = a + b + c; // 先运行(a + b + c)，再结算int num = ``` 2. 运算符左边只能是变量，右边可以是变量、表达式、常量值。 3. 复合赋值运算符会进行类型转换。 ``` byte b = 2; b += 3; // 此时 b += 3 等价于 b = (byte)(b + 3) b++; // 同理 ``` ## 三元运算符 > 基本语法：`条件表达式 ? 表达式1 : 表达式2;` > > 运算规则：如果条件表达式为 `ture` ，运算的结果是表达式 1；反之为表达式 2。 > > ``` > int a = 10; > int b = 11; > int result = (a == b ? a++ : b++); // 此时 a = 10 result = 11 b = 12 > ``` ### 使用细节 1. 表达式 1 和 表达式 2 要为可以赋给接受变量的类型（或可以自动转换，或进行强制转换） 2. 三元运算符可以转成 `if--else` 3. 三元运算符是一个整体。 ``` Object obj = true ? new Integer(1) : new Double(2.2); System.out.print(obj) ``` 上例中，系统将会输出 `1.0` 因为 三元运算符 是一个整体，所以根据 \[2.8.1.1.1] 发生了类型转换。 ## 运算符优先级 [详细优先级](http://c.biancheng.net/view/794.html) | 运算符（优先级从高到低） | 结核性 | | ------------------------------------------------------------------------- | ------------------------ | | `[]`、`()` 方法调用 | 从左向右 | | `!`、`~`、`++`、`--`、`+`（一元运算）、`-`（一元运算）、强制类型转换、new | 从右向左 | | `*`、`/`、`%` | 从左向右 | | `+`、`-` | 从左向右 | | `<<`、`>>`、`>>>` | 从左向右 | | `<`、`>`、`<=`、`>=`、instanceof | 从左向右 | | `==`、`!=` | 从左向右 | | `&` | 从左向右 | | `^` | 从左向右 | | ` |` | | `&&` | 从左向右 | | ` | | |`?:`（三元运算符） | 从右向左 | | `=`、`+=`、`-=`、`\*=`、`/=`、`&=`、`%=`、`^=`、` | =`、`<<=`、`>>=`、`>>>=\` | 1. 运算符有不同优先级。优先级高的总是优先于低的。 2. 只有单目运算符、赋值运算符是从右向左运算的。 ## 标识符 > Java 对各种变量、方法和类等命名时使用的字符序列称为标识符 > > 凡是自己可以起名字的地方都叫标识符 `double height = 0.0;` ### 命名规则 1. 标识符由 26 个大、小写英文字母，0 - 9 阿拉伯数字，\_ 或 $ 符号组成。 2. **数字不能开头**。 错误示范：`int 3a = 1;` 3. 不能使用关键字和保留字（可以包含）。\[具体的关键字和保留字请自行查询]\(https://i-melody.github.io/2021/11/23/Java/入门阶段/3 运算符/www.baidu.com) 4. 严格区分大小写，长度无限制。 5. 不能包含空格。 6. 与多数编程语言不同。 可以用任何 Unicode 字符（特殊字符除外）作为标识符。但不推荐这么做 > **来 String 一只猫：** ``` String ᓚᘏᗢ = "✪ ω ✪"; // 喵？ ``` ### 命名规范 1. 包名：多单词组成时所有字母都小写：aaa.bbb.ccc 2. 类名、接口名：多单词组成时，采用大驼峰法，所有单词的首字母大写：XxxYyyZzz 3. 变量名、方法名：多单词组成时，采小驼峰法（驼峰法），第一个单词首字母小写，第二个开始每个单词首字母大写：xxxYyyZzz 4. 常量名：所有字母都大写。多单词时每个单词用下划线连接：XXX\_YYY\_ZZZ 5. 更详细的规则查看 [Java 编码规范](https://developer.aliyun.com/article/709470) ## 输入与输出 > 为满足读取用户输入、输出的需求，Java 提供了几个基本类 ### Scanner 类 > 在编程中，需要接收用户输入的数据，就可以使用键盘输入语句来获取。 > > `Input.java` ，需要一个 扫描器（对象），就是 Scanner > > Scanner 属于 java.util 包。其包含许多方法 **示例：** ``` import java.util.Scanner; //[1] 导入 public class Code3_8_1{ public static void main(String[] args){ Scanner aScannerName = new Scanner(System.in); //[2] 创建 Scanner 对象 System.out.println("\n输入点什么吧！"); String pointSomething = aScannerName.next(); //[3] 接收用户输入 System.out.println("\n接下来，输入一个数字吧！"); double aNumber = aScannerName.nextDouble(); //[3] 接收用户输入 System.out.println("\n你输入的\"点什么\"是:\"" + pointSomething + "\"\n你输入的\"一个数字\"是：\"" + aNumber + "\""); } } ``` > 1. 导入该类所在的包 > 2. 创建该类对象（声明变量） > 3. 调用里面的功能，接收用户输入 构造方法： * `new Scanner(System.in)`：该方法接收一个参数（输入源）。其中 `System.in` 代表标准输入流。默认情况指键盘。 ***—— 见 \[\[17.2.3.4 标准输入 / 输出流]]\(https://i-melody.github.io/2022/01/06/Java/入门阶段/17 IO 流/#17-2-3-4-标准输入-x2F-输出流)*** 常用方法： * `String next()`：读取下一个输入对象 Scanner 对象用空白（空格、水平制表符或回车换行符）作为输入的分隔元素 * `Double nextDouble()`：读取下一个 double `Int nextInt()`：读取下一个 int * `String nextLine()`：读入当前行的所有输入，直到行尾 * `boolean hasNext()`：输入中是否还有其他单词 `boolean hasNextInt()`、`boolean hasNextDouble()` ### 格式化输出 > System.out 标准输出流。调用该流方法以输出内容至控制台窗口 * `println(String s)`：输出字符，结束后换行 `print(String s)`：输出字符，结束后不换行 `println(int n)`、`println(char c)`、`println(Object obj)`…… * `printf(String format, Object ... args)`：格式化输出 ``` System.out.printf("%s，你来啦，给你 %d 拳", "柏枝凪斗", 1); // <———— 给了柏枝凪斗一拳 ``` 以 % 开头的 *格式说明符* 都用相应参数替换。格式说明符尾部的转换符表示要格式化的数值类型 | 转换符 | 类型 | | 转换符 | 类型 | | ------ | -------------- | :-: | -------- | ---------------------- | | d | 十进制整数 | | s | 字符串 | | x | 十六进制整数 | | c | 字符 | | o | 八进制整数 | | b | 布尔值 | | f | 定点浮点数 | | h | 散列码 | | e | 指数浮点数 | | tx 或 Tx | 日期时间（T 强制大写） | | g | 通用浮点数 | | % | 百分号 | | a | 十六进制浮点数 | | n | 行分隔符 | 也能指定控制格式化输出外观的各种标志 ``` System.out.printf("% (4.12f", Math.PI); // <————— 保留 12 位，正数添加空格，负数添加括号 ``` | 标志 | 目的 | | --------------------- | -------------------------------------------------------------- | | + | 打印正数和负数的符号 | | （空格） | 在正数前添加空格 | | 0 | 数字前面补 0 | | - | 左对齐 | | ( | 负号被括号环绕 | | , | 添加分组分隔符 | | #（对于 f 格式） | 包含小数点 | | #（对于 x 或 0 格式） | 添加前缀 0x 或 0 | | $ | 指定要格式化的参数索引：%1$d 以十进制打印第 1 个参数 | | < | 格式化前面说明的数值：%d%\ Java 提供的格式化输出功能，能使打印或显示是信息更美观 > > NumberFormat 类属于 Java 标准类库，在 java.text 包中 > > NumberFormat 类不能直接创建对象。利用类中的静态方法获取一个对象实例 获取实例： * `NumberFormat.getInstance()`：返回当前默认语言环境的默认数值格式 * `NumberFormat.getCurrnecyInstance()`：返回当前默认语言环境的通用格式 * `NumberFormat.getNumberInstance()`：返回当前默认语言环境的通用数值格式 * `NumberFormat.getPercentInstance()`：返回当前默认语言环境的百分比格式 常用方法： * `format(num)`：获取 num 的格式化语句 * `setMaximunFactionDigits(n)`：将该格式的小数部分允许的最大位数设置为 n `setMinimunFactionDigits(n)`：将该格式的小数部分允许的最小位数设置为 n * `setMaximunIntegerDigits(n)`：将该格式的整数部分允许的最大位数设置为 n `setMinimunIntegerDigits(n)`：将该格式的整数部分允许的最小位数设置为 n ### DecimalFormat 类 > 与 NumberFormat 类不同，DecimalFormat 类可以直接实例化对象。 实例化： * `new DecimalFormat(pattern)` 其中 pattern 是一个 String，代表格式化处理模式。如 ``` DecimalFormat df = new DecimalFormat("0.###"); //格式对象，保留 3 位小数 ``` 常用方法： * `format(num)`：获取 num 的格式化语句 * `applyPattern(pattern)`：变更要使用的格式 ## 进制 * 二进制：数字有 0 - 1，满 2 进 1，以 `0b` 或 `0B` 开头 * 十进制 * 八进制：0 - 7，满 8 进 1，以 `0` 开头表示 * 十六进制：0 - 9 及 A - F，满 16 进 1，以`0x` 或 `0X` 开头。此处的 A - F 不分大小写。 ### 进制的转换 * 其他进制 转 十进制：略 * 十进制 转 其他进制：将该数不断除以对象进制数，直到商为 0 为止，将每步得到的余数倒过来。 * 二进制 与 八进制 或 十六进制 互相转换：二进制 从低位开始，每 3 位一组，转成对应的 八进制 即可。反之同理。十六进制亦同理（每 4 位一组）。 ### 原码、反码、补码 对于有符号数而言： 1. 二进制的最高位是符号位：0 表示正数，1 表示负数。 2. 正数的原码、反码、补码都一样。 3. 负数的反码 = 原码符号位不变，其他位取反（0 变 1，1 变 0） 4. **负数的补码 = 反码 + 1。也就是说，负数的反码 = 补码 - 1。** 5. 0 的反码、补码都是 0。 6. Java 没有无符号数。换言之，Java 的数都是有符号的。 7. **计算机运算时，都是以补码的方式来运算的。** 8. **当我们看运算结果时，要看其原码。** ## 位运算符 * `&` 按位与：两位都为 1，结果为 1，否则为 0 * `|` 按位或：两位有一个为 1，结果为 1，否则为 0 * `^` 按位异或：两位不同，结果为 1，否则为 0 * `~` 按位取反：把 0 变 1，1 变 0 以下是几个示例： * `2 & 3`： ``` 2 的原码：00000000 00000000 00000000 00000010 2 的补码：00000000 00000000 00000000 00000010 3 的原码：00000000 00000000 00000000 00000011 3 的补码：00000000 00000000 00000000 00000011 补码运算结果：00000000 00000000 00000000 00000010 结果转成原码：00000000 00000000 00000000 00000010 运算结果：2 ``` * `~-2`： ``` 得到 -2 的原码：10000000 00000000 00000000 00000010 得到 -2 的反码：11111111 11111111 11111111 11111101 得到 -2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111110 补码运算结果：00000000 00000000 00000000 00000001 结果转成原码：00000000 00000000 00000000 00000001 运算结果：1 ``` * `~2`： ``` 2 的原码：00000000 00000000 00000000 00000010 2 的补码：00000000 00000000 00000000 00000010 补码运算：11111111 11111111 11111111 11111101 结果转成反码：11111111 11111111 11111111 11111100 反码转成原码：10000000 00000000 00000000 00000011 运算结果：-3 ``` * `>>` 算术右移：低位溢出，符号位不变，用符号位补溢出的高位 * `<<` 算数左移：符号位不变，低位补 0 * `>>>` 逻辑右移（无符号右移）：低位溢出，高位补 0 下面是示例： * 将数字 1 算术右移 2 位：`int a = 1 >> 2` ``` 1 的补码：00000000 00000000 00000000 00000001 补码结果：00000000 00000000 00000000 00000000 结果：00000000 00000000 00000000 00000000 ``` * 将数字 1 算术左移 2 位：`int b = 1 << 2` ```java 1 的补码：00000000 00000000 00000000 00000001 补码结果：00000000 00000000 00000000 00000100 结果：00000000 00000000 00000000 00000100 ``` 也就是说，`1 << 2` 本质是 `1 * 2 * 2 = 4` 而 `1 >> 2` 本质是 `1 / 2 / 2 = 0` **使用细节：** 1. 位运算符只对整型、字符类型有效 2. 移位运算中，左侧操作 int 的场合，右侧操作数以 32 取模；long 的场合，右侧操作数以 64 取模。 ``` int n = 20; n >>= 32; //这个场合，n 不改变。这样能保证左侧数字不被全部移走 ```