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有些運(yùn)算符在JAVA語言中存在著，但是在實(shí)際開發(fā)中我們或許很少用到它們，在面試題中卻時常出現(xiàn)它們的身影，對于這些運(yùn)算符的含義和用法，你是否還記得呢？
自增（++）和自減（--）運(yùn)算符
我們先來回答幾個問題吧：
Java代碼
- int ?i?=? 0 ; ??
- int ?j?=?i++; ??
- int ?k?=?--i;??
int i = 0;
int j = i++;
int k = --i;
這段代碼運(yùn)行后，i等于多少？j等于多少？k等于多少？太簡單了？好，繼續(xù)：
Java代碼
- int ?i?=? 0 ; ??
- int ?j?=?i++?+?++i; ??
- int ?k?=?--i?+?i--;??
int i = 0;
int j = i++ + ++i;
int k = --i + i--;
代碼執(zhí)行后i、j、k分別等于多少呢？還是很簡單？好，再繼續(xù)：
Java代碼
- int ?i= 0 ; ??
- System.out.println(i++);??
int i=0;
System.out.println(i++);
這段代碼運(yùn)行后輸出結(jié)果是什么？0？1？
Java代碼
- float ?f= 0 .1F; ??
- f++; ??
- double ?d= 0 .1D; ??
- d++; ??
- char ?c= 'a' ; ??
- c++;??
float f=0.1F;
f++;
double d=0.1D;
d++;
char c='a';
c++;
上面這段代碼可以編譯通過嗎？為什么？如果你能順利回答到這里，說明你對自增和自減運(yùn)算符的掌握已經(jīng)很好了。
為了分析出上面提出的幾個問題，我們首先來回顧一下相關(guān)知識：
- 自增（++）：將變量的值加1，分前綴式（如++i）和后綴式（如i++）。前綴式是先加1再使用；后綴式是先使用再加1。
- 自減（--）：將變量的值減1，分前綴式（如--i）和后綴式（如i--）。前綴式是先減1再使用；后綴式是先使用再減1。
在第一個例子中，int j=i++;是后綴式，因此i的值先被賦予j，然后再自增1，所以這行代碼運(yùn)行后，i=1、j=0；而int k=--i;是前綴式，因此i先自減1，然后再將它的值賦予k，因此這行代碼運(yùn)行后，i=0、k=0。
在第二個例子中，對于int j=i++ + ++i;，首先運(yùn)行i++，i的值0被用于加運(yùn)算（+），之后i自增值變?yōu)?，然后運(yùn)行++i，i先自增變?yōu)?，之后被用于加運(yùn)算，最后將i兩次的值相加的結(jié)果0+2=2賦給j，因此這行代碼運(yùn)行完畢后i=2、j=2；對于int k=--i + i--;用一樣的思路分析，具體過程在此不再贅述，結(jié)果應(yīng)該是i=0、k=2。
自增與自減運(yùn)算符還遵循以下規(guī)律：
- 可以用于整數(shù)類型byte、short、int、long，浮點(diǎn)類型float、double，以及字符串類型char。
- 在Java5.0及以上版本中，它們可以用于基本類型對應(yīng)的包裝器類Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Character。
- 它們的運(yùn)算結(jié)果的類型與被運(yùn)算的變量的類型相同。
下面的這個例子驗(yàn)證以上列出的規(guī)律，它可以編譯通過并執(zhí)行。
Java代碼
- public ? class ?Test?{ ??
- ???? public ? static ? void ?main(String[]?args)?{ ??
- ???????? //?整型 ??
- ???????? byte ?b?=? 0 ; ??
- ????????b++; ??
- ???????? //?整型 ??
- ???????? long ?l?=? 0 ; ??
- ????????l++; ??
- ???????? //?浮點(diǎn)型 ??
- ???????? double ?d?=? 0.0 ; ??
- ????????d++; ??
- ???????? //?字符串 ??
- ???????? char ?c?=? 'a' ; ??
- ????????c++; ??
- ???????? //?基本類型包裝器類 ??
- ????????Integer?i?=? new ?Integer( 0 ); ??
- ????????i++; ??
- ????} ??
- }??
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 整型
byte b = 0;
b++;
// 整型
long l = 0;
l++;
// 浮點(diǎn)型
double d = 0.0;
d++;
// 字符串
char c = 'a';
c++;
// 基本類型包裝器類
Integer i = new Integer(0);
i++;
}
}
按位運(yùn)算符
你還能說出來按位運(yùn)算符一共有哪幾種嗎？對比下面的列表看看，有沒有從你的記憶中消失了的：
- 按位與運(yùn)算（&）：二元運(yùn)算符。當(dāng)被運(yùn)算的兩個值都為1時，運(yùn)算結(jié)果為1；否則為0。
- 按位或運(yùn)算（|）：二元運(yùn)算符。當(dāng)被運(yùn)算的兩個值都為0時，運(yùn)算結(jié)果為0；否則為1。
- 按位異或運(yùn)算（^）：二元運(yùn)算符。當(dāng)被運(yùn)算的兩個值中任意一個為1，另一個為0時，運(yùn)算結(jié)果為1；否則為0。
- 按位非運(yùn)算（~）：一元運(yùn)算符。當(dāng)被運(yùn)算的值為1時，運(yùn)算結(jié)果為0；當(dāng)被運(yùn)算的值為0時，運(yùn)算結(jié)果為1。
這里不像我們看到的邏輯運(yùn)算符（與運(yùn)算&&、或運(yùn)算||、非運(yùn)算！）操作的是布爾值true或false，或者是一個能產(chǎn)生布爾值的表達(dá)式；“按位運(yùn)算符”所指的“位”就是二進(jìn)制位，因此它操作的是二進(jìn)制的0和1。在解釋按位運(yùn)算符的執(zhí)行原理時，我們順便說說它們和邏輯運(yùn)算符的區(qū)別。
[list=1]
下面的例子驗(yàn)證了這條規(guī)律：
Java代碼
- public ? class ?BitOperatorTest?{ ??
- ???? public ? static ? void ?main(String[]?args)?{ ??
- ???????? //?整型 ??
- ???????? byte ?b1?=? 10 ,?b2?=? 20 ; ??
- ????????System.out.println( "(byte)10?&?(byte)20?=?" ?+?(b1?&?b2)); ??
- ???????? //?字符串型 ??
- ???????? char ?c1?=? 'a' ,?c2?=? 'A' ; ??
- ????????System.out.println( "(char)a?|?(char)A?=?" ?+?(c1?|?c2)); ??
- ???????? //?基本類型的包裝器類 ??
- ????????Long?l1?=? new ?Long( 555 ),?l2?=? new ?Long( 666 ); ??
- ????????System.out.println( "(Long)555?^?(Long)666?=?" ?+?(l1?^?l2)); ??
- ???????? //?浮點(diǎn)型 ??
- ???????? float ?f1?=? 0 .8F,?f2?=? 0 .5F; ??
- ???????? //?編譯報(bào)錯，按位運(yùn)算符不能用于浮點(diǎn)數(shù)類型 ??
- ???????? //?System.out.println("(float)0.8?&?(float)0.5?=?"?+?(f1?&?f2)); ??
- ????} ??
- }??
public class BitOperatorTest {
public static void main(String[] args) {
// 整型
byte b1 = 10, b2 = 20;
System.out.println("(byte)10 & (byte)20 = " + (b1 & b2));
// 字符串型
char c1 = 'a', c2 = 'A';
System.out.println("(char)a | (char)A = " + (c1 | c2));
// 基本類型的包裝器類
Long l1 = new Long(555), l2 = new Long(666);
System.out.println("(Long)555 ^ (Long)666 = " + (l1 ^ l2));
// 浮點(diǎn)型
float f1 = 0.8F, f2 = 0.5F;
// 編譯報(bào)錯，按位運(yùn)算符不能用于浮點(diǎn)數(shù)類型
// System.out.println("(float)0.8 & (float)0.5 = " + (f1 & f2));
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
- (byte)10 & (byte)20 = 0
- (char)a | (char)A = 97
- (Long)555 ^ (Long)666 = 177
Java代碼
- public ? class ?OperatorTest?{ ??
- ???? public ? boolean ?leftCondition()?{ ??
- ????????System.out.println( "執(zhí)行-返回值:false;方法:leftCondition()" ); ??
- ???????? return ? false ; ??
- ????} ??
- ??
- ???? public ? boolean ?rightCondition()?{ ??
- ????????System.out.println( "執(zhí)行-返回值:true;方法:rightCondition()" ); ??
- ???????? return ? true ; ??
- ????} ??
- ??
- ???? public ? int ?leftNumber()?{ ??
- ????????System.out.println( "執(zhí)行-返回值:0;方法:leftNumber()" ); ??
- ???????? return ? 0 ; ??
- ????} ??
- ??
- ???? public ? int ?rightNumber()?{ ??
- ????????System.out.println( "執(zhí)行-返回值:1;方法:rightNumber()" ); ??
- ???????? return ? 1 ; ??
- ????} ??
- ??
- ???? public ? static ? void ?main(String[]?args)?{ ??
- ????????OperatorTest?ot?=? new ?OperatorTest(); ??
- ??
- ???????? if ?(ot.leftCondition()?&&?ot.rightCondition())?{ ??
- ???????????? //?do?something ??
- ????????} ??
- ????????System.out.println(); ??
- ??
- ???????? int ?i?=?ot.leftNumber()?&?ot.rightNumber(); ??
- ????} ??
- }??
public class OperatorTest {
public boolean leftCondition() {
System.out.println("執(zhí)行-返回值:false;方法:leftCondition()");
return false;
}
public boolean rightCondition() {
System.out.println("執(zhí)行-返回值:true;方法:rightCondition()");
return true;
}
public int leftNumber() {
System.out.println("執(zhí)行-返回值:0;方法:leftNumber()");
return 0;
}
public int rightNumber() {
System.out.println("執(zhí)行-返回值:1;方法:rightNumber()");
return 1;
}
public static void main(String[] args) {
OperatorTest ot = new OperatorTest();
if (ot.leftCondition() && ot.rightCondition()) {
// do something
}
System.out.println();
int i = ot.leftNumber() & ot.rightNumber();
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
- 執(zhí)行-返回值:false;方法:leftCondition()
- 執(zhí)行-返回值:0;方法:leftNumber()
- 執(zhí)行-返回值:1;方法:rightNumber()
運(yùn)行結(jié)果已經(jīng)很明顯地顯示了短路和非短路的區(qū)別，我們一起來分析一下產(chǎn)生這個運(yùn)行結(jié)果的原因。當(dāng)運(yùn)行“ot.leftCondition() && ot.rightCondition()”時，由于方法leftCondition()返回了false，而對于“&&”運(yùn)算來說，必須要運(yùn)算符兩邊的值都為true時，運(yùn)算結(jié)果才為true，因此這時候就可以確定，不論rightCondition()的返回值是什么，“ot.leftCondition() && ot.rightCondition()”的運(yùn)算值已經(jīng)可以確定是false，由于邏輯運(yùn)算符是短路的形式，因此在這種情況下，rightCondition()方法就不再被運(yùn)行了。
而對于“ot.leftNumber() & ot.rightNumber()”，由于“l(fā)eftNumber()”的返回值是0，對于按位運(yùn)算符“&”來說，必須要運(yùn)算符兩邊的值都是1時，運(yùn)算結(jié)果才是1，因此這時不管“rightNumber()”方法的返回值是多少，“ot.leftNumber() & ot.rightNumber()”的運(yùn)算結(jié)果已經(jīng)可以確定是0，但是由于按位運(yùn)算符是非短路的，所以rightNumber()方法還是被執(zhí)行了。這就是短路與非短路的區(qū)別。
[/list]
移位運(yùn)算符
移位運(yùn)算符和按位運(yùn)算符一樣，同屬于位運(yùn)算符，因此移位運(yùn)算符的位指的也是二進(jìn)制位。它包括以下幾種：
- 左移位（<<）：將操作符左側(cè)的操作數(shù)向左移動操作符右側(cè)指定的位數(shù)。移動的規(guī)則是在二進(jìn)制的低位補(bǔ)0。
- 有符號右移位（>>）：將操作符左側(cè)的操作數(shù)向右移動操作符右側(cè)指定的位數(shù)。移動的規(guī)則是，如果被操作數(shù)的符號為正，則在二進(jìn)制的高位補(bǔ)0；如果被操作數(shù)的符號為負(fù)，則在二進(jìn)制的高位補(bǔ)1。
- 無符號右移位（>>>）：將操作符左側(cè)的操作數(shù)向右移動操作符右側(cè)指定的位數(shù)。移動的規(guī)則是，無論被操作數(shù)的符號是正是負(fù)，都在二進(jìn)制位的高位補(bǔ)0。
注意，移位運(yùn)算符不存在“無符號左移位（<<<）”一說。與按位運(yùn)算符一樣，移位運(yùn)算符可以用于byte、short、int、long等整數(shù)類型，和字符串類型char，但是不能用于浮點(diǎn)數(shù)類型float、double；當(dāng)然，在Java5.0及以上版本中，移位運(yùn)算符還可用于byte、short、int、long、char對應(yīng)的包裝器類。我們可以參照按位運(yùn)算符的示例寫一個測試程序來驗(yàn)證，這里就不再舉例了。
與按位運(yùn)算符不同的是，移位運(yùn)算符不存在短路不短路的問題。
寫到這里就不得不提及一個在面試題中經(jīng)常被考到的題目：
引用
請用最有效率的方法計(jì)算出2乘以8等于幾？
這里所謂的最有效率，實(shí)際上就是通過最少、最簡單的運(yùn)算得出想要的結(jié)果，而移位是計(jì)算機(jī)中相當(dāng)基礎(chǔ)的運(yùn)算了，用它來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)沒錯了。左移位“<<”把被操作數(shù)每向左移動一位，效果等同于將被操作數(shù)乘以2，而2*8=（2*2*2*2），就是把2向左移位3次。因此最有效率的計(jì)算2乘以8的方法就是“2<<3”。
最后，我們再來考慮一種情況，當(dāng)要移位的位數(shù)大于被操作數(shù)對應(yīng)數(shù)據(jù)類型所能表示的最大位數(shù)時，結(jié)果會是怎樣呢？比如，1<<35=?呢？
這里就涉及到移位運(yùn)算的另外一些規(guī)則：
- byte、short、char在做移位運(yùn)算之前，會被自動轉(zhuǎn)換為int類型，然后再進(jìn)行運(yùn)算。
- byte、short、int、char類型的數(shù)據(jù)經(jīng)過移位運(yùn)算后結(jié)果都為int型。
- long經(jīng)過移位運(yùn)算后結(jié)果為long型。
- 在左移位（<<）運(yùn)算時，如果要移位的位數(shù)大于被操作數(shù)對應(yīng)數(shù)據(jù)類型所能表示的最大位數(shù)，那么先將要求移位數(shù)對該類型所能表示的最大位數(shù)求余后，再將被操作數(shù)移位所得余數(shù)對應(yīng)的數(shù)值，效果不變。比如1<<35=1<<(35%32)=1<<3=8。
- 對于有符號右移位（>>）運(yùn)算和無符號右移位（>>>）運(yùn)算，當(dāng)要移位的位數(shù)大于被操作數(shù)對應(yīng)數(shù)據(jù)類型所能表示的最大位數(shù)時，那么先將要求移位數(shù)對該類型所能表示的最大位數(shù)求余后，再將被操作數(shù)移位所得余數(shù)對應(yīng)的數(shù)值，效果不變。。比如100>>35=100>>(35%32)=100>>3=12。
下面的測試代碼驗(yàn)證了以上的規(guī)律：
Java代碼
- public ? abstract ? class ?Test?{ ??
- ???? public ? static ? void ?main(String[]?args)?{ ??
- ????????System.out.println( "1?<<?3?=?" ?+?( 1 ?<<? 3 )); ??
- ????????System.out.println( "(byte)?1?<<?35?=?" ?+?(( byte )? 1 ?<<?( 32 ?+? 3 ))); ??
- ????????System.out.println( "(short)?1?<<?35?=?" ?+?(( short )? 1 ?<<?( 32 ?+? 3 ))); ??
- ????????System.out.println( "(char)?1?<<?35?=?" ?+?(( char )? 1 ?<<?( 32 ?+? 3 ))); ??
- ????????System.out.println( "1?<<?35?=?" ?+?( 1 ?<<?( 32 ?+? 3 ))); ??
- ????????System.out.println( "1L?<<?67?=?" ?+?(1L?<<?( 64 ?+? 3 ))); ??
- ???????? //?此處需要Java5.0及以上版本支持 ??
- ????????System.out.println( "new?Integer(1)?<<?3?=?" ?+?( new ?Integer( 1 )?<<? 3 )); ??
- ????????System.out.println( "10000?>>?3?=?" ?+?( 10000 ?>>? 3 )); ??
- ????????System.out.println( "10000?>>?35?=?" ?+?( 10000 ?>>?( 32 ?+? 3 ))); ??
- ????????System.out.println( "10000L?>>>?67?=?" ?+?(10000L?>>>?( 64 ?+? 3 ))); ??
- ????} ??
- }??
public abstract class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("1 << 3 = " + (1 << 3));
System.out.println("(byte) 1 << 35 = " + ((byte) 1 << (32 + 3)));
System.out.println("(short) 1 << 35 = " + ((short) 1 << (32 + 3)));
System.out.println("(char) 1 << 35 = " + ((char) 1 << (32 + 3)));
System.out.println("1 << 35 = " + (1 << (32 + 3)));
System.out.println("1L << 67 = " + (1L << (64 + 3)));
// 此處需要Java5.0及以上版本支持
System.out.println("new Integer(1) << 3 = " + (new Integer(1) << 3));
System.out.println("10000 >> 3 = " + (10000 >> 3));
System.out.println("10000 >> 35 = " + (10000 >> (32 + 3)));
System.out.println("10000L >>> 67 = " + (10000L >>> (64 + 3)));
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
- 1 << 3 = 8
- (byte) 1 << 35 = 8
- (short) 1 << 35 = 8
- (char) 1 << 35 = 8
- 1 << 35 = 8
- 1L << 67 = 8
- new Integer(1) << 3 = 8
- 10000 >> 3 = 1250
- 10000 >> 35 = 1250
- 10000L >>> 67 = 1250
?
向原作者致敬，轉(zhuǎn)自：
作者：臧圩人（zangweiren）
網(wǎng)址：
http://zangweiren.iteye.com
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