文章
开始
开始学习
JavaRush /Java 博客 /Random-ZH /Java 中基本类型的操作
articles
第 15 级

Java 中基本类型的操作

已在 Random-ZH 群组中发布
Java-университет
对基本类型的大多数操作不是使用方法来执行的，而是使用称为操作符号的特殊字符来执行。
Java 中基本类型的操作 - 1

赋值运算符

将常量、另一个变量或表达式（由运算符符号分隔的变量和/或常量）的值分配给变量称为赋值操作，并由“ = ”符号表示，例如： 
x = 3; y = x; z = x;
在 Java 中，可以在单个表达式中多次使用赋值运算符，例如： 
x1 = x2 = x3 = 0;
该操作是从右向左执行的，即 首先为变量x3赋值0，然后为变量x2赋值为变量x3( 0) 的值，最后为变量赋值为变量( )x1的值。参数为数字的运算符号分为两类：带一个参数的一元（unary）运算符号和带两个参数的二元（binary）运算符号。 x20

一元运算

Java 中定义了以下内容унарные операции：
  • 一元减“ -”——将数字或表达式的符号更改为相反的符号；
  • 一元加“ +”——不对数字或表达式执行任何操作；
  • 按位补码“ ~”（仅适用于整数）——反转数字字段的所有位（将 0 更改为 1，将 1 更改为 0）；
  • increment " ++"（仅适用于整数）——变量值加 1；
  • decrement " --"（仅适用于整数）——将变量的值减 1。
+一元运算符“ ”和“ ”的示例 -： 
int i = 3, j, k;
j= -i; // j = -3
k = +i; // k = 3
位补码运算示例： 
int a = 15;
int b;
b = ~a; // b = -16
数字 a和 b是 类型的数字 int，即 在计算机内部表示为长度为 32 位的有符号二进制整数，因此数字的二进制表示如下所示 a： b 
a = 00000000 00000000 00000000 00001111
b = 11111111 11111111 11111111 11110000
从这个表示中可以看出，数字 a 中的所有 0 位都更改为数字 a 中的 1 位 b，并且 a 中的 1 位更改为 0 位。该数字的十进制表示形式 b是 –16。自增和自减运算符号可以放在变量之前或之后。这些选项分别称为这些操作的 前缀和 后缀表示法。前缀表示法中的运算符号在表达式求值 后返回其操作数的值。使用后缀表示法，运算符号 首先返回其操作数的值，然后才计算增量或减量，例如： 
int x = 1, y, z;
y = ++x;
z=x++;
Переменная y будет присвоено meaning 2, поскольку сначала meaning x будет увеличено на 1, а затем результат будет присвоен переменной y. Переменной z будет присвоено meaning 1, поскольку сначала переменной z будет присвоено meaning, а затем meaning x будет увеличено на 1. В обоих случаях новое meaning 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 meaning.

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 equals 2, а результат операции (-7)%(-4) будет equals -3. В Java операция может использоваться и для вещественных переменных (типа float or 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 How 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, or 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 equals 1, or 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, or 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 or равно),
  • "<" (меньше) "<=" (меньше or равно)
имеют два операнда и возвращают булевское meaning, соответствующее результату сравнения ( false or true). Следует обратить внимание, что при сравнении двух величин на equalsство в Java, How и в C и в C++, используются символы " ==" (два идущих без пробела друг за другом знака equalsства), 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 meaning типа boolean. В Java определены следующие булевские операции:
  • отрицание "!" – замена false на true, or наоборот;
  • операция И "&" – результат equals true, только, если оба операнда равны true, иначе результат – false;
  • операция ИЛИ "|" – результат equals true, только, если хотя бы один из операндов equals true, иначе результат – false.
  • операция исключающее ИЛИ "^" – результат equals true, только, если операнды не равны друг другу, иначе результат – false.
Операции " &", " |" и " ^" можно, также How 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 equals true, незави­симо от значения второго операнда, а операция И приводит к результату false, когда первый операнд equals false, независимо от значения второго операнда. В Java определены еще две булевские операции: вторые версии булевских операций И и ИЛИ, известные How 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 meaning true or 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 meaning, а затем, если выражение-1 имеет meaning true, вычисляется и возвращается выражение-2 How результат выполнения операции, либо (если выражение-1 имеет meaning false), вычисляется и, How результат выполнения операции, возвращается выражение-3. Пример условной операции: 
x=n>1?0:1;
Переменной x будет присвоено meaning 0, если n>1 (выражение n>1 имеет meaning true) or 1, если n≤1 (выражение n>1 имеет meaning 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. Java 中基本类型的操作 - 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, How 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 or long (однако если литерал имеет meaning 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 or 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 or short в переменную типа char. Если все же необходимо выполнить такие преобразования, используется операция приведения (cast) типа, которая имеет следующий формат: ( тип-преобразования) meaning, где тип-преобразования определяет тип, в который необходимо преобразовать заданное meaning, например, в результате выполнения операторов: 
byte x = 71;
char symbol = (char) x;
переменная symbol получит meaning ' G'. Если meaning с плавающей точкой присваивается целому типу, то (если meaning 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 meaning 77. Если же присваиваемое meaning 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 equals 256, для short – 65536, для int – 4294967296 и для long – 18446744073709551616). Например, в результате выполнения оператора 
byte x = (byte) 514;
переменная x получит meaning 2. При преобразовании целых or вещественных чисел в данные типа char, преобразование в символ происходит, если исходное число лежит в диапазоне от 0 до 127, иначе символ получает meaning ' ?'. 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 meaning 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 meaning 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. Whatбы 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 messages об ошибке не будет. Ссылка на первоисточник: Операции над примитивными типами в Java
评论
TO VIEW ALL COMMENTS OR TO MAKE A COMMENT,
GO TO FULL VERSION