之前的文章我们介绍了 Java 中的变量和基本数据类型，本章我们来看一下 Java 的运算符和表达式。
计算机的最基本用途之一就是执行数学运算，作为一门计算机语言，Java也提供了一套丰富的运算符来操纵变量。我们可以把运算符分成以下几组：
- 算术运算符
- 关系运算符
- 位运算符
- 逻辑运算符
- 赋值运算符
- 其他运算符
算术运算符
算术运算符用在数学表达式中，它们的作用和在数学中的作用一样。下表列出了所有的算术运算符。
表格中的实例假设整数变量A的值为10，变量B的值为20：
| 操作符 | 描述 | 例子 |
|---|---|---|
| + | 加法 - 相加运算符两侧的值 | A + B 等于 30 |
| - | 减法 - 左操作数减去右操作数 | A – B 等于 -10 |
| * | 乘法 - 相乘操作符两侧的值 | A * B等于200 |
| / | 除法 - 左操作数除以右操作数 | B / A等于2 |
| ％ | 取余 - 左操作数除以右操作数的余数 | B%A等于0 |
| ++ | 自增: 操作数的值增加1 | B++ 或 ++B 等于 21（区别详见下文） |
| -- | 自减: 操作数的值减少1 | B-- 或 --B 等于 19（区别详见下文） |
1 public class HelloWorld { 2 public static void main(String[] args) { 3 int a = 2; 4 int b = 3; 5 int c = 4; 6 double d = 5.6; 7 System.out.println(a + b); // 5 8 System.out.println(a - b); // -1 9 System.out.println(a * b); // 6 10 System.out.println(a / b); // 0 11 System.out.println(b % a); // 1 12 System.out.println(c % a); // 0 13 System.out.println(d % a); // 1.5999999999999996 浮点型取余有舍入误差，为整数部分取余+小数部分 14 System.out.println(a++); // 2 15 System.out.println(a); // 3 16 System.out.println(++a); // 4 17 System.out.println(a); // 4 18 System.out.println(b--); // 3 19 System.out.println(b); // 2 20 System.out.println(--b); // 1 21 System.out.println(b); // 1 22 } 23 }
自增（++）自减（--）运算符是一种特殊的算术运算符，在算术运算符中需要两个操作数来进行运算，而自增自减运算符是一个操作数。
在这里用一个通俗的故事来解释一下 a++ 和 ++a 的区别。
假设你今天发了这月工资 10 块钱，准备晚上回去兴冲冲地上交给老婆大人，在回去的路上你又捡了 1 块钱，这时你就有 11 块钱，如果你不打算把这 1 块钱交工，你就背着手把 1 块钱藏在手里，这时呈交给老婆大人的就是 10 块钱，如果你大公无私，把 1 块钱也双手奉上，这时呈交给老婆大人的就是 11 块钱。
关系运算符
下表为Java支持的关系运算符
表格中的实例整数变量A的值为10，变量B的值为20：
| 运算符 | 描述 | 例子 |
|---|---|---|
| == | 检查如果两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。 | （A == B）为假。 |
| != | 检查如果两个操作数的值是否相等，如果值不相等则条件为真。 | (A != B) 为真。 |
| > | 检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是那么条件为真。 | （A> B）为假。 |
| < | 检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是那么条件为真。 | （A <B）为真。 |
| >= | 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。 | （A> = B）为假。 |
| <= | 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。 | （A <= B）为真。 |
1 public class HelloWorld { 2 public static void main(String[] args) { 3 int a = 2; 4 int b = 3; 5 System.out.println(a > b); // false 6 System.out.println(a >= b); // false 7 System.out.println(a < b); // true 8 System.out.println(a <= b); // true 9 System.out.println(a == b); // false 10 System.out.println(a != b); // true 11 } 12 }
位运算符
Java定义了位运算符，应用于整数类型(int)，长整型(long)，短整型(short)，字符型(char)，和字节型(byte)等类型。
位运算符作用在所有的位上，并且按位运算。假设a = 60，b = 13;它们的二进制格式表示将如下：
A = 0011 1100
B = 0000 1101
-----------------
A&b = 0000 1100
A | B = 0011 1101
A ^ B = 0011 0001
~A= 1100 0011
下表列出了位运算符的基本运算,假设整数变量A的值为60和变量B的值为13：
| 操作符 | 描述 | 例子 |
|---|---|---|
| ＆ | 如果相对应位都是1，则结果为1，否则为0 | （A＆B），得到12，即0000 1100 |
| | | 如果相对应位都是0，则结果为0，否则为1 | （A | B）得到61，即 0011 1101 |
| ^ | 如果相对应位值相同，则结果为0，否则为1 | （A ^ B）得到49，即 0011 0001 |
| 〜 | 按位取反运算符翻转操作数的每一位，即0变成1，1变成0。 | （〜A）得到-61，即1100 0011 |
| << | 按位左移运算符。左操作数按位左移右操作数指定的位数。 | A << 2得到240，即 1111 0000 |
| >> | 按位右移运算符。左操作数按位右移右操作数指定的位数。 | A >> 2得到15即 1111 |
| >>> | 按位右移补零操作符。左操作数的值按右操作数指定的位数右移，移动得到的空位以零填充。 | A>>>2得到15即0000 1111 |
逻辑运算符
下表列出了逻辑运算符的基本运算，假设布尔变量A为真，变量B为假
| 操作符 | 描述 | 例子 |
|---|---|---|
| && | 称为逻辑与运算符。当且仅当两个操作数都为真，条件才为真。 | （A && B）为假。 |
| | | | 称为逻辑或操作符。如果任何两个操作数任何一个为真，条件为真。 | （A | | B）为真。 |
| ！ | 称为逻辑非运算符。用来反转操作数的逻辑状态。如果条件为true，则逻辑非运算符将得到false。 | ！（A && B）为真。 |
1 public class HelloWorld { 2 public static void main(String[] args) { 3 boolean a = true; 4 boolean b = false; 5 System.out.println(a && b); // false 6 System.out.println(a || b); // true 7 System.out.println(!(a && b)); // true 8 } 9 }
赋值运算符
下面是Java语言支持的赋值运算符：
| 操作符 | 描述 | 例子 |
|---|---|---|
| = | 简单的赋值运算符，将右操作数的值赋给左侧操作数 | C = A + B将把A + B得到的值赋给C |
| + = | 加和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相加赋值给左操作数 | C + = A等价于C = C + A |
| - = | 减和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相减赋值给左操作数 | C - = A等价于C = C - A |
| * = | 乘和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相乘赋值给左操作数 | C * = A等价于C = C * A |
| / = | 除和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相除赋值给左操作数 | C / = A等价于C = C / A |
| （％）= | 取模和赋值操作符，它把左操作数和右操作数取模后赋值给左操作数 | C％= A等价于C = C％A |
| << = | 左移位赋值运算符 | C << = 2等价于C = C << 2 |
| >> = | 右移位赋值运算符 | C >> = 2等价于C = C >> 2 |
| ＆= | 按位与赋值运算符 | C＆= 2等价于C = C＆2 |
| ^ = | 按位异或赋值操作符 | C ^ = 2等价于C = C ^ 2 |
| | = | 按位或赋值操作符 | C | = 2等价于C = C | 2 |
1 public class HelloWorld { 2 public static void main(String[] args) { 3 int a = 10; 4 int b = 20; 5 int c = 0; 6 c = a + b; 7 System.out.println(c); // 30 8 c += a; 9 System.out.println(c); // 40 10 c -= a; 11 System.out.println(c); // 30 12 c *= a; 13 System.out.println(c); // 300 14 a = 10; 15 c = 15; 16 c /= a; 17 System.out.println(c); // 1 18 a = 10; 19 c = 15; 20 c %= a; 21 System.out.println(c); // 5 22 c <<= 2; 23 System.out.println(c); // 20 24 c >>= 2; 25 System.out.println(c); // 5 26 c >>= 2; 27 System.out.println(c); // 1 28 c &= a; 29 System.out.println(c); // 0 30 c ^= a; 31 System.out.println(c); // 10 32 c |= a; 33 System.out.println(c); // 10 34 } 35 }
条件运算符（?:）
条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有3个操作数，并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量。
variable x = (expression) ? value if true : value if false
1 public class HelloWorld { 2 public static void main(String[] args) { 3 int a, b; 4 a = 10; 5 // 如果 a 等于 1 成立，则设置 b 为 20，否则为 30 6 b = (a == 1) ? 20 : 30; 7 System.out.println(b); // 30 8 9 // 如果 a 等于 10 成立，则设置 b 为 20，否则为 30 10 b = (a == 10) ? 20 : 30; 11 System.out.println(b); // 20 12 } 13 }
nstanceof 运算符
该运算符用于操作对象实例，检查该对象是否是一个特定类型（类类型或接口类型）。
instanceof运算符使用格式如下：
( Object reference variable ) instanceof (class/interface type)
1 public class HelloWorld { 2 public static void main(String[] args) { 3 String title = "hello world"; 4 System.out.println(title instanceof String); // true 由于 title 是 String 类型，所以返回真 5 } 6 }
Java运算符优先级
当多个运算符出现在一个表达式中，谁先谁后呢？这就涉及到运算符的优先级别的问题。在一个多运算符的表达式中，运算符优先级不同会导致最后得出的结果差别甚大。
例如，（1+3）＋（3+2）*2，这个表达式如果按加号最优先计算，答案就是 18，如果按照乘号最优先，答案则是 14。
再如，x = 7 + 3 * 2;这里x得到13，而不是20，因为乘法运算符比加法运算符有较高的优先级，所以先计算3 * 2得到6，然后再加7。
下表中具有最高优先级的运算符在的表的最上面，最低优先级的在表的底部。
| 类别 | 操作符 | 关联性 |
|---|---|---|
| 后缀 | () [] . (点操作符) | 左到右 |
| 一元 | + + - ！〜 | 从右到左 |
| 乘性 | * /％ | 左到右 |
| 加性 | + - | 左到右 |
| 移位 | >> >>> << | 左到右 |
| 关系 | >> = << = | 左到右 |
| 相等 | == != | 左到右 |
| 按位与 | ＆ | 左到右 |
| 按位异或 | ^ | 左到右 |
| 按位或 | | | 左到右 |
| 逻辑与 | && | 左到右 |
| 逻辑或 | | | | 左到右 |
| 条件 | ？： | 从右到左 |
| 赋值 | = + = - = * = / =％= >> = << =＆= ^ = | = | 从右到左 |
| 逗号 | ， | 左到右 |