Java运算符详解
文章目錄
- 自增自減運算符
- 比較（關系）運算符
- 三元運算符（三目表達式/三目運算）
- 位運算符
- 與（&）
- 或（|）
- 取反（~）
- 異或（^）
- 左移運算符（<<）
- 右移運算符（>>）
- 無符合右移運算符（>>>）
自增自減運算符
屬于算術運算符、一元運算符
自增運算符：++
自減運算符：–
使用格式：寫在變量名稱之前，或者寫在變量名稱之后
單獨使用，前++與后++沒有區別，前–與后–沒有區別；
混合使用，則有重大區別：
1.如果是【前++】，那么變量【立刻+1】，然后拿著結果進行使用，先加后用
2.如果是【后++】，那么首先使用變量本來的數值，【然后再讓變量+1】，先用后加
3.如果是【前–】，那么變量【立刻-1】，然后拿著結果進行使用，先減后用
4.如果是【后–】，那么首先使用變量本來的數值，【然后再讓變量-1】，先用后減
例如：與打印操作混合使用
int num1 = 20; System.out.println(++num1);//21 System.out.println(num1);//21int num2 = 30; System.out.println(num2++);//30 System.out.println(num2);//31比較（關系）運算符
“==” , “!=” , “>” , “<” ,">=" , “<=”
對應的"eq",“nq”,“lt”,“gt”,“le”,"ge"代替。
三元運算符（三目表達式/三目運算）
條件判斷（例如：關系表達式） ？ 表達式A : 表達式B
判斷結果true，返回表達式A的值，false則返回表達式B的值。
注意：三元表達式的結果必須被使用
1.要么有變量接收結果
int a = 10;
int b = 20;
int max = a > b ? a : b;
2.要么打印輸出
System.out.println(a > b ? a : b);
3.要么作為方法的返回值
return a > b ? a : b;
位運算符
與(&)、或(|)、異或(^)、取反(~)、左移(<<)、右移(>>)、無符號右移(>>>)，位運算其實是針對二進制的運算。
幾進制就是一個位上最多能表示幾個數，如十進制的個位有0 - 9十個數字，八進制有0 -7八個數字，二進制我們自然想到就是0 - 1兩個數字
我們編碼中最小的單位是字節，一個字節有8位，每一位就是一個0或1，所以一個字節用二進制表示如下圖：
與（&）
同為1則為1，否則為0。
也可以這樣理解：
與運算中，相同位之間其實就是兩個Boolean的運算，1代表true，0代表false，“與”就是“且”的意思，所以都是true則是true，否則是false。
4&7，如何計算?
首先我們需要把兩個十進制的數轉換成二進制
4 ： 0000 0100
7 ： 0000 0111
或（|）
只要其中一個為1，則為1。
也可以這樣理解：
1代表true，0代表false，既然是“或者”，那么只要其中一個是true，則為true，都是false，則為false。
5 | 9，如何計算？
先得到對應的二進制數：
5 ： 0000 0101
9 ： 0000 1001
取反（~）
將操作數的每位取反，就是把1變0，0變1
~15，如何計算
15的二進制：0000 1111
異或（^）
兩位相同時返回0，不同時返回1。
也可以理解為：相同都是false，不同則是true。
7^15，如何計算
7： 0000 0111
15： 0000 1111
左移運算符（<<）
左移運算符，將操作數的二進制碼整體左移指定位數，右邊空出的以0填充。
例如：12 << 2意思就是12的二進制數向左移動兩位。
12的二進制是：0000 1100
通過這個圖我們可以看出來，所有的二進制數位全都向左移動兩位，然后把右邊空的兩個位用0補上，左邊溢出（移出/舍棄）的兩位去掉，最后得到的結果就是00110000，十進制數就是48。我們用同樣的辦法算12<<3結果是96，8<<4 結果是128。
我們知道二進制數的基數是2，1個位置是2倍，2個位置就是4倍，3個位置就是8倍…，8<<4 就是向左移動4位，就是16倍的關系，而計算的結果是128 = 8 * 16 = 8 * 24，由此我們得知，二進制數左移其實就是做乘法（自動上溢出），8<<4，就是8乘以16倍（24），也由此我們得出一個計算公式：M << n = M*2n。
解析-5<<2的運算思路
網絡看到的解答思路如下：
-5的“原碼”：1000 0101，高位是符號位，1表示負數，0表示正數，所以不參與計算，0101乘以權數再求和，得到5，因為高位是1，所以是-5，所以認為這是-5的“原碼”。
總結：負數的原碼取反（符號位不動）+1得到補碼，負數的補碼-1再取反（符號位不動）得到原碼。
上面的計算思路把問題復雜化了，其實是“錯誤”的計算思路。按此思路，補碼才需要反向計算得到原碼（因為補碼無法直接計算得到十進制數），而正數則不需要，因為正數本就是原碼，可以直接根據位權計算得到十進制數。其實這樣的理解，就是認為補碼就是負數，正數不存在補碼說法，正數就是原碼。然而實際上無論負數還是正數在計算機內就是按二進制補碼存儲，補碼并不表示就是負數，補碼只是計算機內二進制運算規則的叫法而已。所以負數的二進制數叫補碼，正數的二進制數也叫補碼。
當然這樣表述會更好理解點，正數的補碼就是原碼，負數的補碼不是原碼，即便如此，也是活生生地引入原碼，所以同樣不是合理的理解。
正確的計算思路如下：
我們知道正數5的二進制數（也稱為補碼）：0000 0101，那么要得到-5的補碼就是取反+1即可，取反得到：1111 1010，然后+1得到：1111 1011，1111 1011這個數就是-5的二進制數
-5<<5可以得到正確的結果嗎？
如果是byte類型，8位補碼運算，那么-5<<5，無法得到正確的結果，因為已經超出了byte的取值范圍
右移運算符（>>）
右移運算符，將操作數的二進制碼整體右移指定位數，左邊空出的以符號位填充，也就是在補位的時候，如果最高位（即符號位）是0就補0，如果最高位是1就補1（或者說正數，就是以0填充。負數，就以1填充）
例如：12 >>2意思就是12的二進制數向右移動兩位。
12的二進制是：0000 1100
例如：-8>>2
通過上面兩個圖我們可以看出來，所有的二進制數位全都向由移動兩位，然后把左邊空的兩個位用0或者1補上，右邊溢出（移出/舍棄）的兩位去掉，最后得到的結果分別是00000011和11111110，十進制數分別是3和-2。
我們知道二進制數的基數是2，1個位置是2倍，2個位置就是4倍，3個位置就是8倍…，12>>2 就是向右移動2位，就是4倍的關系，而計算的結果是3 = 12 / 4 = 12 / 22，由此我們得知，二進制數右移其實就是做除法（自動下溢出），-8>>2，就是-8除以4，即-8/22，也由此我們得出一個計算公式：M >> n = M/2n。
解析-5>>2的計算思路
并不合理的思路：
合理的思路：
無符合右移運算符（>>>）
無符號右移運算符，將操作數的二進制碼整體右移指定位數，左邊空出來的位總是以0填充。無符號右移(>>>)只對32位和64位有意義。
注意：移位運算遵循規則
參考資料
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總結
