Artikel
Start
Jetzt lernen
JavaRush /Java-Blog /Random-DE /Operationen an primitiven Typen in Java
articles
Level 15

Operationen an primitiven Typen in Java

Veröffentlicht in der Gruppe Random-DE
Java-университет
Die meisten Operationen an primitiven Typen werden nicht mithilfe von Methoden ausgeführt, sondern mithilfe von Sonderzeichen, die als Operationszeichen bezeichnet werden .
Operationen an primitiven Typen in Java - 1

Aufgabenverwalter

Das Zuweisen einer Variablen zum Wert einer Konstante, einer anderen Variablen oder eines Ausdrucks (durch Operatorzeichen getrennte Variablen und/oder Konstanten) wird als Zuweisungsvorgang bezeichnet und durch das Zeichen „ = “ angezeigt , zum Beispiel: 

x = 3; y = x; z = x;
In Java ist es möglich, den Zuweisungsoperator mehrmals in einem einzigen Ausdruck zu verwenden, zum Beispiel: 

x1 = x2 = x3 = 0;
Dieser Vorgang wird von rechts nach links ausgeführt, d. h. Zuerst wird der Variablen x3der Wert von zugewiesen 0, dann wird der Variablen der Wert von Variable ( ) x2zugewiesen und schließlich wird der Variablen der Wert von Variable ( ) zugewiesen. Operationszeichen, deren Argumente Zahlen sind, werden in zwei Kategorien unterteilt: unäre (unäre) Operationszeichen mit einem Argument und binäre (binäre) mit zwei Argumenten. x30x1x20

Unäre Operationen

Folgendes ist in Java definiert унарные операции:
  • unäres Minus „ -“ – ändert das Vorzeichen einer Zahl oder eines Ausdrucks in das Gegenteil;
  • unäres Plus „ +“ – führt keine Aktionen für eine Zahl oder einen Ausdruck aus;
  • bitweises Komplement „ ~“ (nur für Ganzzahlen) – invertiert alle Bits des Zahlenfelds (ändert 0 in 1 und 1 in 0);
  • inkrementieren „ ++“ (nur für Ganzzahlen) – erhöht den Wert der Variablen um 1;
  • dekrementieren „ --“ (nur für Ganzzahlen) – verringert den Wert der Variablen um 1.
Beispiele für unäre Operatoren „ +“ und „ -“: 

int i = 3, j, k;
j= -i; // j = -3
k = +i; // k = 3
Beispiel für die Komplementoperation eines Bits: 

int a = 15;
int b;
b = ~a; // b = -16
Zahlen aund bsind Zahlen vom Typ int, d.h. werden im Computer als vorzeichenbehaftete binäre Ganzzahlen mit 32 Bit dargestellt, sodass die binäre Darstellung von Zahlen wie folgt aussieht a: b 

a = 00000000 00000000 00000000 00001111
b = 11111111 11111111 11111111 11110000
Wie Sie dieser Darstellung entnehmen können, werden alle Nullbits in der Zahl a in Einsbits in der Zahl a geändert b, und die Einsbits in a werden in Nullbits geändert. Die dezimale Darstellung der Zahl bist –16. Inkrementierungs- und Dekrementierungszeichen können entweder vor oder nach der Variablen platziert werden. Diese Optionen werden für diese Vorgänge als Präfix- bzw. Postfix- Notationen bezeichnet. Die Operator-Anmeldepräfixnotation gibt den Wert ihres Operanden zurück, nachdem der Ausdruck ausgewertet wurde. Bei der Postfix-Notation gibt das Operationszeichen zunächst den Wert seines Operanden zurück und berechnet erst dann das Inkrement oder Dekrement, zum Beispiel: 

int x = 1, y, z;
y = ++x;
z=x++;
Переменная y будет присвоено Bedeutung 2, поскольку сначала Bedeutung x будет увеличено на 1, а затем результат будет присвоен переменной y. Переменной z будет присвоено Bedeutung 1, поскольку сначала переменной z будет присвоено Bedeutung, а затем Bedeutung x будет увеличено на 1. В обоих случаях новое Bedeutung переменной x будет равно 2. Следует отметить, что в Java, в отличие от языка C, операции декремента и инкремента могут применяться и к вещественным переменным (типа float и double). Бинарные знаки операций подразделяются на операции с числовым результатом и операции сравнения, результатом которых является булевское Bedeutung.

Арифметические бинарные операции

В Java определены следующие арифметические бинарные операции:
  • сложение "+";
  • вычитание "-";
  • умножение "*";
  • деление "/";
  • вычисление остатка от деления целых чисел "%" (возвращает остаток от деления первого числа на второе, причем результат будет иметь тот же знак, что и делимое), например, результат операции 5%3 будет gleicht 2, а результат операции (-7)%(-4) будет gleicht -3. В Java операция может использоваться и для вещественных переменных (типа float oder double).
Примеры бинарных арифметических операций: 

int x = 7, x1, x2, x3, x4, x5;

x1 = x +10; // x1 = 17

x2 = x – 8; // x2 = -1

x3 = x2 * x; // x3 = -7

x4 = x/4; // x4 = 1 (при делении целых чисел

// дробная часть отбрасывается)

x5 = x%4 // x5 = 3 (остаток от деления

// 7 на 4)

Побитовые операции

  • Побитовые операции рассматривают исходные числовые значения Wie поля битов и выполняют над ними следующие действия:
  • установка бита в i-ой позиции поля результата в 1, если оба бита в i-ых позициях операндов равны 1, oder в 0 в противном случае – побитовое И ("&");
  • установка бита в i-ой позиции поля результата в 1, если хотя бы один бит в i-ых позициях операндов gleicht 1, oder в 0 в противном случае – побитовое ИЛИ ("|");
  • установка бита в i-ой позиции поля результата в 1, если биты в i-ых позициях операндов не равны друг другу, oder в 0 в противном случае – побитовое исключающее ИЛИ ("^");
  • сдвиг влево битов поля первого операнда на количество битов, определяемое вторым операндом (бит знака числа при этом не меняется) – побитовый сдвиг влево с учетом знака "<<";
  • сдвиг вправо битов поля первого операнда на количество битов, определяемое вторым операндом (бит знака числа при этом не меняется) – побитовый сдвиг вправо с учетом знака ">>";
  • сдвиг вправо битов поля первого операнда на количество битов, определяемое вторым операндом (бит знака числа при этом также сдвигается) – побитовый сдвиг вправо без учета знака ">>>".
Примеры побитовых операций:

  1. Побитовое И

    
int x = 112;
// x: 00000000 00000000 00000000 01110000
int y = 94;
// y: 00000000 00000000 00000000 01011110
int z;
z = x & y;
// z=80: 00000000 00000000 00000000 01010000

  2. Побитовое ИЛИ

    
int x = 112;
// x: 00000000 00000000 00000000 01110000
int y = 94;
// y: 00000000 00000000 00000000 01011110
int z;
z =x | y;
// z = 126: 00000000 00000000 00000000 01111110

  3. Побитовое исключающее ИЛИ

    
int x = 112;
// x: 00000000 00000000 00000000 01110000
int y = 94;
// y: 00000000 00000000 00000000 01011110
int z;
z =x ^ y;
// z = 46: 00000000 00000000 00000000 00101110

  4. Сдвиг влево с учетом знака

    
int x = 31, z;
// x: 00000000 00000000 00000000 00011111
z = x << 2;
// z = 124: 00000000 00000000 00000000 01111100

  5. Сдвиг вправо с учетом знака

    
int x = -17, z;
// x: 11111111 11111111 11111111 11101111
z = x >> 2;
// z = -5: 11111111 11111111 11111111 11111011

  6. Сдвиг вправо без учета знака

    
int x = -17, z;
// x: 11111111 11111111 11111111 11101111
z = x >>> 2;
// z = 1073741819
// z: 00111111 11111111 11111111 11111011

Комбинированные операции

В Java для бинарных арифметических операций можно использовать комбинированные (составные) знаки операций: идентификатор операция = выражение Это эквивалентно следующей операции: идентификатор = идентификатор операция выражение Примеры:
  1. Выражение x += b означает x = x + b.
  2. Выражение x -= b означает x = x - b.
  3. Выражение x *= b означает x = x * b.
  4. Выражение x /= b означает x = x / b.
  5. Выражение x %= b означает x = x % b.
  6. Выражение x &= b означает x = x & b.
  7. Выражение x |= b означает x = x | b.
  8. Выражение x ^= b означает x = x ^ b.
  9. Выражение x <<= b означает x = x << b.
  10. Выражение x >>= b означает x = x >> b.
  11. Выражение x >>>= b означает x = x >>> b.

Операции сравнения

В Java определены следующие операции сравнения:
  • "==" (равно), "!=" (не равно),
  • ">" (больше), ">=" (больше oder равно),
  • "<" (меньше) "<=" (меньше oder равно)
имеют два операнда и возвращают булевское Bedeutung, соответствующее результату сравнения ( false oder true). Следует обратить внимание, что при сравнении двух величин на gleichtство в Java, Wie и в C и в C++, используются символы " ==" (два идущих без пробела друг за другом знака gleichtства), в отличие от оператора присваивания, в котором используется символ " =". Использование символа " =" при сравнении двух величин либо вызывает ошибку при компиляции, либо приводит к неверному результату. Примеры операций сравнения: 

boolean isEqual, isNonEqual, isGreater,
isGreaterOrEqual, isLess, isLessOrEqual;
int x1 = 5, x2 = 5, x3 = 3, x4 = 7;
isEqual = x1 == x2; // isEqual = true
isNonEqual = x1 != x2; // isNonEqual = false
isGreater = x1 > x3; // isGreater = true
// isGreaterOrEqual = true
isGreaterOrEqual = x2 >= x3;
isLess = x3 < x1; // isLess = true
isLessOrEqual = x1 <= x3; // isLessOrEqual = false

Булевские операции

Булевские операции выполняются над булевскими переменными и их результатом также является Bedeutung типа boolean. В Java определены следующие булевские операции:
  • отрицание "!" – замена false на true, oder наоборот;
  • операция И "&" – результат gleicht true, только, если оба операнда равны true, иначе результат – false;
  • операция ИЛИ "|" – результат gleicht true, только, если хотя бы один из операндов gleicht true, иначе результат – false.
  • операция исключающее ИЛИ "^" – результат gleicht true, только, если операнды не равны друг другу, иначе результат – false.
Операции " &", " |" и " ^" можно, также Wie и соответствующие побитовые операции использовать в составных операциях присваивания: " &=", " |=" и " ^=" Кроме того, к булевским операндам применимы операции " ==" (равно) и " !=" (не равно). Как видно из определения операций ИЛИ и И, операция ИЛИ приводит к результату true, когда первый операнд gleicht true, незави­симо от значения второго операнда, а операция И приводит к результату false, когда первый операнд gleicht false, независимо от значения второго операнда. В Java определены еще две булевские операции: вторые версии булевских операций И и ИЛИ, известные Wie укороченные (short-circuit) логические операции: укороченное И " &&" и укороченное ИЛИ " ||". При использовании этих операций второй операнд вообще не будет вычисляться, что полезно в тех случаях, когда правильное функционирование правого операнда зависит от того, имеет ли левый операнд Bedeutung true oder false. Примеры булевских операций: 

boolean isInRange, isValid, isNotValid,
isEqual, isNotEqual;
int x = 8;
isInRange = x > 0 && x < 5; // isInRange = false
isValid = x > 0 || x > 5; // isValid = true
isNotValid = !isValid; // isNotValid = false
isEqual = isInRange == isValid; // isEqual = false
// isNotEqual = true
isNotEqual = isInRange != isValid

Условная операция

Условная операция записывается в форме выражение-1?выражение-2:выражение-3. При этом сначала вычисляется выражение выражение-1, которое должно дать булевское Bedeutung, а затем, если выражение-1 имеет Bedeutung true, вычисляется и возвращается выражение-2 Wie результат выполнения операции, либо (если выражение-1 имеет Bedeutung false), вычисляется и, Wie результат выполнения операции, возвращается выражение-3. Пример условной операции: 

x=n>1?0:1;
Переменной x будет присвоено Bedeutung 0, если n>1 (выражение n>1 имеет Bedeutung true) oder 1, если n≤1 (выражение n>1 имеет Bedeutung false).

Старшинство операций

Операции в выражениях выполняются слева направо, однако, в соответствии со своим приоритетом. Так операции умножения в выражении 

y = x +z*5;
будет выполнена раньше, чем операция сложения, поскольку приоритет операции умножения выше, чем приоритет операции сложения. Приоритеты операций (в порядке уменьшения приоритета) в Java приведены в табл. 1. Operationen an primitiven Typen in Java - 2 Круглые скобки повышают старшинство операций, которые находятся внутри них. Так, если в приведенное выше выражение вставить скобки: 

y = (x +z)*5;
то сначала будет выполнена операция сложения, а затем операция умножения. Иногда скобки используют просто для того, чтобы сделать выражение более читаемым, например: 

(x > 1) && (x <= 5);

Преобразование и приведение типов при выполнении операций

В операции присваивания и арифметических выражениях могут использоваться литералы, переменные и выражения разных типов, например: 

double y;
byte x;
y = x + 5;
В этом примере выполняется операция сложения переменной x типа byte и литерала 5 (типа int) и результат присваивается переменной y типа double. В Java, Wie и в языке C, преобразования типов при вычислении выражений могут выполняться автоматически, либо с помощью оператора приведения типа. Однако правила приведения типов несколько отличаются от правил языка C, и в целом являются более строгими, чем в языке C. При выполнении операции присваивания преобразование типов происходит автоматически, если происходит расширяющее преобразование (widening conversion) и два типа совместимы. Расширяющими преобразованиями являются преобразования byte® short® int® long® float® double. Для расширяющих преобразований числовые типы, включая целый и с пла­вающей точкой, являются совместимыми друг с другом. Однако числовые типы не совместимы с типами char и boolean. Типы char и boolean не совмес­тимы также и друг с другом. В языке Java выполняется автоматическое преобразование типов также и при сохранении литеральной целочисленной константы (которая имеет по умолчанию тип int) в перемен­ных типа byte, short oder long (однако если литерал имеет Bedeutung вне диапазона допустимых значений для данного типа, выдается сообщение об ошибке: возможная потеря точности). Если преобразование является сужающим (narrowing conversion), т. е. выполняется преобразование byte¬ short¬ char¬ int¬ long¬ float¬ double, то такое преобразование может привести к потере точности числа oder к его искажению. Поэтому при сужающих преобразованиях при компиляции программы выводится диагностическое сообщение о несовместимости типов и файлы классов не создаются. Такое сообщение будет выдано и при попытке преобразование выражений типа byte oder short в переменную типа char. Если все же необходимо выполнить такие преобразования, используется операция приведения (cast) типа, которая имеет следующий формат: ( тип-преобразования) Bedeutung, где тип-преобразования определяет тип, в который необходимо преобразовать заданное Bedeutung, например, в результате выполнения операторов: 

byte x = 71;
char symbol = (char) x;
переменная symbol получит Bedeutung ' G'. Если Bedeutung с плавающей точкой присваивается целому типу, то (если Bedeutung с плавающей точкой имеет дробную часть) при явном преобразовании типа происходит также усечение (truncation) числа. Так, в результате выполнения оператора 

int x = (int) 77.85;
переменная x получит Bedeutung 77. Если же присваиваемое Bedeutung лежит вне диапазона типа-преобразования, то результатом преобразования будет остаток от деления значения на модуль диапазона присваиваемого типа (для чисел типа byte модуль диапазона будет gleicht 256, для short – 65536, для int – 4294967296 и для long – 18446744073709551616). Например, в результате выполнения оператора 

byte x = (byte) 514;
переменная x получит Bedeutung 2. При преобразовании целых oder вещественных чисел в данные типа char, преобразование в символ происходит, если исходное число лежит в диапазоне от 0 до 127, иначе символ получает Bedeutung ' ?'. При выполнении арифметических и побитовых преобразований все значения byte и short, а также char расширяются до int, (при этом в вычислениях для char используется числовое Bedeutung Codeа символа) затем, если хотя бы один операнд имеет тип long, тип целого выражения расширяется до long. Если один из операндов имеет тип float, то тип полного вы­ражения расширяется до float, а если один из операндов имеет тип double, то тип результата будет double. Так, если объявлены переменные 

byte a, c;
short b;
то в выражении 

a + b*c – 15L + 1.5F + 1.08 - 10;
сначала, перед вычислением a + b*c значения переменных будут расширены до int, затем, поскольку константа 15 имеет тип long, перед вычитанием результат вычисления будет увеличен до long. После этого, поскольку литерал 1.5 имеет тип float перед сложением с этим литералом результат вычисления a + b*c – 15L будет расширен до float. Перед выполнением сложения с числом 1.08 результат предыдущих вычислений будет расширен до double (поскольку вещественные константы по умолчанию имеют тип double) и, наконец, перед выполнением последнего сложения литерал 10 (по умолчанию int) будет расширен до double. Таким образом, результат вычисления выражения будет иметь тип double. Автоматические расширения типов (особенно расширения short и byte до int) могут вызывать плохо распознаваемые ошибки во время компиляции. Например, в операторах: 

byte x = 30, y =5;
x = x + y;
перед выполнением сложения Bedeutung переменных x и y будет расширено до int, а затем при выполнении попытки присвоения результата вычисления типа int переменной типа byte будет выдано сообщение об ошибке. Wasбы этого избежать надо использовать во втором операторе явное преобразование типов: 

x = (byte) (x + y);
Выражение x + y необходимо заключит в скобки потому, что приоритет операции приведения типа, заключенной в скобки, выше, чем приоритет операции сложения. Кстати, если записать второй оператор в виде: 

x += y;
то Mitteilungen об ошибке не будет. Ссылка на первоисточник: Операции над примитивными типами в Java
Kommentare
TO VIEW ALL COMMENTS OR TO MAKE A COMMENT,
GO TO FULL VERSION