Java编程基础——运算符和进制

摘要：本文主要介绍运算符和进制的基本知识。

说明

分类

Java语言支持如下运算符：

◆　算术运算符：++，--，+，-，*，/，%。

◆　赋值运算符：=，+=，-=，*=，/=，%=。

◆　关系运算符：>，<，>=，<=，==，!=。

◆　逻辑运算符：&，|，!，^，&&，||。

◆　条件运算符：? :。

◆　位运算符：&，|，~，^，>>，<<，>>>。

优先级

优先级如下图所示：

算术运算符

算术运算符主要用于进行基本的算术运算，如加法、减法、乘法、除法等。

单目运算符

单目运算符主要有+（取正），-（取负），++（自增），--（自减）。

双目运算符

双目运算符主要有+（相加），-（相减），*（相乘），/（相除），%（取余或者取模）。

关于++和--

只能用来操作变量，不能用来操作数值或者常量。

自增（++）或自减（--）在变量后面，会先赋值，然后再计算：

 public static void main(String [] args) {

     int a = 0;

     int b = a++;

     System.out.println("a = " + a);

     System.out.println("b = " + b);

 }

结果为：

 a = 1

 b = 0

自增（++）或自减（--）在变量前面，会先计算，然后再赋值：

 public static void main(String [] args) {

     int a = 0;

     int b = ++a;

     System.out.println("a = " + a);

     System.out.println("b = " + b);

 }

结果为：

 a = 1

 b = 1

赋值运算符

赋值运算符是指为变量或常量指定数值的符号，如可以使用“=”将右边的表达式结果赋给左边的操作数。

主要有：=，+=，-=，*=，/=，%=。

其中，

a += b; 等价于 a = a + b; ，

a -= b; 等价于 a = a - b; ，

a *= b; 等价于 a = a * b; ，

a /= b; 等价于 a = a / b; ，

a %= b; 等价于 a = a % b; 。

关系运算符

比较运算符用于判断两个数据的大小，如大于、等于、不等于，比较的结果是一个布尔值。

注意不要对浮点数进行相等性运算，比如 1.0 - 0.3 == 0.7 。

注意

>、<、>=、<=只支持左右两边操作数是数值类型。

==、!=两边的操作数既可以是数值类型，也可以是引用类型。

比较equals和==的区别

值类型的变量存储在内存中的堆栈（简称栈），引用类型的变量在栈中仅仅是存储变量的地址，而其本身则存储在堆中。

==操作比较的是两个变量的值是否相等，对于引用型表示的是变量存储的地址是否相同，即栈中的内容是否相同。

equals操作判断是否为一个对象的引用，即堆中的内容是否相同。

==比较的是地址，而equals比较的是内容，显然，当equals为true时，==不一定为true。

逻辑运算符

逻辑运算符主要用于进行逻辑运算。

与（&）：只有当两边都为真，结果才为真，如果有一边为假，结果为假。

或（|）：如果有一边为真，结果为真，只有当两边都为假，结果才为假。

非（!）：当右边为假，结果为真，当右边为真，结果为假。

异或（^）：当两边真假不一致即一边为真一边为假，结果才为真，两边同为真或两边同为假，结果均为假。

短路与（&&）：当左边为假，则不再判断右边，直接得出结果为假。

短路或（||）：当左边为真，则不再判断右边，直接得出结果为真。

条件运算符

条件运算符（? :）也称为“三元运算符”。

语法形式：布尔表达式 ? 表达式1 : 表达式2;

运算过程：如果布尔表达式的值为真，则返回表达式1的值，如果布尔表达式的值为假，则返回表达式2的值。

位运算符

主要有位与（&），位或（|），位非（~），位异或（^），右移（>>），左移（<<），0符号位填充的右移（>>>）。

位运算是以二进制位为单位进行的运算，其操作数和运算结果都是整型值。

位运算与逻辑运算的相应操作的真值表完全相同，其差别只是位运算操作的操作数和运算结果都是二进制整数，而逻辑运算相应操作的操作数和运算结果都是逻辑值布尔型。

右移（>>）是将一个二进制数按指定移动的位数向右移位，移掉的被丢弃，左边移进的部分或者补0（当该数为正时），或者补1（当该数为负时）。

左移（<<）是将一个二进制数按指定移动的位数向左移位，移掉的被丢弃，右边移进的部分或者补0（当该数为正时），或者补1（当该数为负时）。

将一个数左移会使该值乘以2的幂。

将一个数右移会使该值除以2的幂。

无符号右移（>>>）永远不会产生负号，因为其符号位总是被补零。不论被移动数是正数还是负数，左边移进的部分一律补0。

进制

常见的进制

二进制：前缀是0B或0b，范围是（0-1）。

八进制：前缀是0，范围是（0-7）。

十进制：前缀不需要，范围是（0-9）。

十六进制：前缀是0X或0x，范围是（0-9 A-F）或者（0-9 a-f）。

进制的转换

其他进制转换为十进制

◆　二进制转换为十进制：从右往左开始计算（幂从0开始依次递增），每一位乘以2，最后结果累加。

◆　八进制转换为十进制：从右往左开始计算（幂从0开始依次递增），每一位乘以8，最后结果累加。

◆　十六进制转换为十进制：从右往左开始计算（幂从0开始依次递增），每一位乘以16，最后结果累加。

十进制转换为其他进制

◆　十进制转换为二进制：一直除以2，求出每次的余数，直到商为0为止，最后余数倒过来就是二进制数。

◆　十进制转换为八进制：一直除以8，求出每次的余数，直到商为0为止，最后余数倒过来就是八进制数。

◆　十进制转换为十六进制：一直除以16，求出每次的余数，直到商为0为止，最后余数倒过来就是十六进制数。

其他进制转换为二进制

◆　八进制转换为二进制：从最低位开始算，每一位转换一个三位的二进制数，最后拼成一个最终的二进制数。

◆　十六进制转换为二进制：从最低位开始算，每一位转换成一个四位的二进制数，最后拼成一个最终的二进制数。

二进制转换为其他进制

◆　二进制转换为八进制：从最低位开始算，每三位转换成一个十进制数，最后拼成一个八进制数。

◆　二进制转换为十六进制：从最低位开始算，每四位转换成一个十进制数，最后拼成一个十六进制数。

原码、反码、补码

概念

原码：人最容易看得懂和理解的一种形式，进制转换都是原码。

反码：计算机为了让符号位参与运算，所以有了反码。

补码：计算机为了解决0的符号问题，所以有了补码。

特点

正数：正数的原码、反码、补码都一样。

负数：负数的反码符号位不变，其他位取反。负数对的补码符号位不变，在反码基础上加1。