第四章 运算符
优先级
程序员经常都会忘记其他优先级规则,所以应该用括号明确规定运算顺序。
赋值
基本类型的赋值都是直接的,而不像对象,赋予的只是其内存的引用。举个例子,a = b ,如果 b 是基本类型,那么 赋值操作会将 b 的值复制一份给变量 a, 此后若 a 的值发生改变是不会影响到 b 的。
如果是为对象赋值,那么结果就不一样了。对一个对象进行操作时,我们实际上操作的是它的引用。所以我们将右边的对象赋予给左边时,赋予的只是该对象的引用。此时,两者指向的堆中的对象还是同一个。
算术运算符
通过在创建 Random 对象时提供种子(随机数生成器的初始化值,其始终为特定种子值产生相同的序列),让程序每次执行都生成相同的随机数,如此以来输出结果就是可验证的。
递增和递减
对于前递增和前递减(如 ++a 或 --a),会先执行递增/减运算,再返回值。而对于后递增和后递减(如 a++ 或 a--),会先返回值,再执行递增/减运算。
关系运算符
测试对象等价
// operators/Equivalence.java
public class Equivalence {
public static void main(String[] args) {
Integer n1 = 47;
Integer n2 = 47;
System.out.println(n1 == n2); // true
System.out.println(n1 != n2); // false
}
}
== 和 != 比较的是对象引用,所以输出实际上应该是先输出 false,再输出 true(译者注:如果你把47改成128,那么打印的结果就是这样,因为 Integer 内部维护着一个 IntegerCache 的缓存,默认缓存范围是 [-128, 127],所以 [-128, 127] 之间的值用 == 和 != 比较也能能到正确的结果,但是不推荐用关系运算符比较。
逻辑运算符
短路
逻辑运算符支持一种称为“短路”(short-circuiting)的现象。整个表达式会在运算到可以明确结果时就停止并返回结果,这意味着该逻辑表达式的后半部分不会被执行到。
字面值常量
在文本值的后面添加字符可以让编译器识别该文本值的类型。对于 Long 型数值,结尾使用大写 L 或小写 l 皆可(不推荐使用 l,因为容易与阿拉伯数值 1 混淆)。大写 F 或小写 f 表示 float 浮点数。大写 D 或小写 d 表示 double 双精度。
十六进制(以 16 为基数),适用于所有整型数据类型,由前导 0x 或 0X 表示,后跟 0-9 或 a-f (大写或小写)。
八进制(以 8 为基数)由 0~7 之间的数字和前导零 0 表示。
Java 7 引入了二进制的字面值常量,由前导 0b 或 0B 表示,它可以初始化所有的整数类型。
下划线
Java 7 中有一个深思熟虑的补充:我们可以在数字字面量中包含下划线 _,以使结果更清晰。这对于大数值的分组特别有用。
指数计数法
在科学与工程学领域,e 代表自然对数的基数,约等于 2.718 (Java 里用一种更精确的 double 值 Math.E 来表示自然对数)。
在 Java 中看到类似“1.39e-43f”这样的表达式时,它真正的含义是“1.39 × 10的-43次方”。
位运算符
若两个输入位都是 1,则按位“与运算符” & 运算后结果是 1,否则结果是 0。若两个输入位里至少有一个是 1,则按位“或运算符” | 运算后结果是 1;只有在两个输入位都是 0 的情况下,运算结果才是 0。若两个输入位的某一个是 1,另一个不是 1,那么按位“异或运算符” ^ 运算后结果才是 1。按位“非运算符” ~ 属于一元运算符;它只对一个自变量进行操作(其他所有运算符都是二元运算符)。按位非运算后结果与输入位相反。例如输入 0,则输出 1;输入 1,则输出 0。
位运算符和逻辑运算符都使用了同样的字符,只不过数量不同。位短,所以位运算符只有一个字符。位运算符可与等号 = 联合使用以接收结果及赋值:&=,|= 和 ^= 都是合法的(由于 ~ 是一元运算符,所以不可与 = 联合使用)。
移位运算符
移位运算符面向的运算对象也是二进制的“位”。它们只能用于处理整数类型(基本类型的一种)。左移位运算符 << 能将其左边的运算对象向左移动右侧指定的位数(在低位补 0)。右移位运算符 >> 则相反。右移位运算符有“正”、“负”值:若值为正,则在高位插入 0;若值为负,则在高位插入 1。Java 也添加了一种“不分正负”的右移位运算符(>>>),它使用了“零扩展”(zero extension):无论正负,都在高位插入 0。这一运算符是 C/C++ 没有的。
移位可以与等号 <<= 或 >>= 或 >>>= 组合使用。
字符串运算符
运用 String + 时。若表达式以一个 String 类型开头(编译器会自动将双引号 "" 标注的的字符序列转换为字符串),那么后续所有运算对象都必须是字符串。
这种转换与数据的位置无关,只要当中有一条数据是字符串类型,其他非字符串数据都将被转换为字符串形式并连接。
类型转换
若将数据类型进行“向下转换”(Narrowing Conversion)的操作(将容量较大的数据类型转换成容量较小的类型),可能会发生信息丢失的危险。此时,编译器会强迫我们进行转型。 对于“向上转换”(Widening conversion),则不必进行显式的类型转换,因为较大类型的数据肯定能容纳较小类型的数据,不会造成任何信息的丢失。
除了布尔类型的数据, Java 允许任何基本类型的数据转换为另一种基本类型的数据。
截断和舍入
在执行“向下转换”时,必须注意数据的截断和舍入问题。
从 float 和 double 转换为整数值时,小数位将被截断。若你想对结果进行四舍五入,可以使用 java.lang.Math 的 round() 方法。
类型提升
如果我们对小于 int 的基本数据类型(即 char、byte 或 short)执行任何算术或按位操作,这些值会在执行操作之前类型提升为 int,并且结果值的类型为 int。若想重新使用较小的类型,必须使用强制转换(由于重新分配回一个较小的类型,结果可能会丢失精度)。通常,表达式中最大的数据类型是决定表达式结果的数据类型。float 型和 double 型相乘,结果是 double 型的;int 和 long 相加,结果是 long 型。
在 char,byte 和 short 类型中,我们可以看到算术运算符的“类型转换”效果。我们必须要显式强制类型转换才能将结果重新赋值为原始类型。