运算符
1. 算术运算符
算术运算符用于执行基本的数学运算，像加、减、乘、除等。
| 运算符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| + | 加法 | int a = 5 + 3; // a 的值为 8 |
| - | 减法 | int b = 5 - 3; // b 的值为 2 |
| * | 乘法 | int c = 5 * 3; // c 的值为 15 |
| / | 除法 | int d = 6 / 3; // d 的值为 2 |
| % | 取模（取余） | int e = 7 % 3; // e 的值为 1 |
| ++ | 自增 | int f = 5; f++; // f 的值为 6 |
| -- | 自减 | int g = 5; g--; // g 的值为 4 |
2. 赋值运算符
赋值运算符用于给变量赋值。
| 运算符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| = | 简单赋值 | int a = 5; // a 的值为 5 |
| += | 加后赋值 | int b = 5; b += 3; // b 的值为 8 |
| -= | 减后赋值 | int c = 5; c -= 3; // c 的值为 2 |
| *= | 乘后赋值 | int d = 5; d *= 3; // d 的值为 15 |
| /= | 除后赋值 | int e = 6; e /= 3; // e 的值为 2 |
| %= | 取模后赋值 | int f = 7; f %= 3; // f 的值为 1 |
3. 比较运算符
比较运算符用于比较两个值，返回布尔类型（true 或 false）。
| 运算符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| == | 等于 | int a = 5; int b = 5; boolean c = (a == b); // c 的值为 true |
| != | 不等于 | int d = 5; int e = 3; boolean f = (d != e); // f 的值为 true |
| > | 大于 | int g = 5; int h = 3; boolean i = (g > h); // i 的值为 true |
| < | 小于 | int j = 5; int k = 7; boolean l = (j < k); // l 的值为 true |
| >= | 大于等于 | int m = 5; int n = 5; boolean o = (m >= n); // o 的值为 true |
| <= | 小于等于 | int p = 5; int q = 7; boolean r = (p <= q); // r 的值为 true |
4. 逻辑运算符
逻辑运算符用于组合布尔表达式。
| 运算符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| && | 逻辑与 | boolean a = true; boolean b = false; boolean c = (a && b); // c 的值为 false |
| || | 逻辑或 | boolean d = true; boolean e = false; boolean f = (d||e); //f 的值为 true` |
| ! | 逻辑非 | boolean g = true; boolean h = !g; // h 的值为 false |
5. 位运算符
位运算符用于对二进制位进行操作。
| 运算符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| & | 按位与 | int a = 5; int b = 3; int c = a & b; // c 的值为 1 |
| | | 按位或 | int d = 5; int e = 3; int f = d | e; // f 的值为 7 |
| ^ | 按位异或 | int g = 5; int h = 3; int i = g ^ h; // i 的值为 6 |
| ~ | 按位取反 | int j = 5; int k = ~j; // k 的值为 -6 |
| << | 左移 | int l = 5; int m = l << 1; // m 的值为 10 |
| >> | 右移 | int n = 5; int o = n >> 1; // o 的值为 2 |
| >>> | 无符号右移 | int p = -5; int q = p >>> 1; // q 的值为一个很大的正数 |
6. 三元运算符
三元运算符是一种简洁的条件判断语句。
条件表达式 ? 表达式1 : 表达式2;
int a = 5;
int b = 3;
int max = (a > b) ? a : b; // max 的值为 5
运算符优先级
运算符优先级决定了表达式中运算符的计算顺序。优先级高的运算符先计算，相同优先级的运算符按照从左到右的顺序计算。以下是 Java 运算符的优先级，从高到低排列：
- 后缀运算符：
() [] . - 一元运算符：
++ -- + - ! ~ - 乘除模运算符：
* / % - 加减运算符：
+ - - 移位运算符：
<< >> >>> - 关系运算符：
< <= > >= instanceof - 相等运算符：
== != - 按位与运算符：
& - 按位异或运算符：
^ - 按位或运算符：
| - 逻辑与运算符：
&& - 逻辑或运算符：
|| - 三元运算符：
? : - 赋值运算符：
= += -= *= /= %= &= ^= |= <<= >>= >>>=
在编写表达式时，可以使用括号 () 来明确指定计算顺序，提高代码的可读性。例如：
int result = (2 + 3) * 4; // 先计算括号内的加法，再计算乘法
+ 运算符除了用于数值的加法运算外，还能用于字符串的连接操作
字符串连接基本规则
当 + 运算符的操作数中有一个是字符串类型时，Java 会将其他操作数转换为字符串，然后进行连接操作。具体规则如下：
1. 字符串与基本数据类型连接
当字符串与基本数据类型（如 int、double、boolean 等）使用 + 运算符时，基本数据类型会自动转换为字符串，然后与另一个字符串进行连接。
public class StringConcatenation {public static void main(String[] args) {// 字符串与 int 类型连接int num = 10;String str1 = "The number is: " + num;System.out.println(str1);// 字符串与 double 类型连接double d = 3.14;String str2 = "The value of pi is approximately: " + d;System.out.println(str2);// 字符串与 boolean 类型连接boolean isTrue = true;String str3 = "The condition is: " + isTrue;System.out.println(str3);}
}
在上述代码中，num、d 和 isTrue 分别是 int、double 和 boolean 类型，当它们与字符串使用 + 运算符时，会自动转换为字符串进行连接。
多个字符串与其他类型混合连接
+ 运算符是从左到右依次进行计算的，当多个字符串和其他类型混合使用 + 运算符时，会按照顺序依次进行连接。
public class MultipleStringConcatenation {public static void main(String[] args) {int a = 5;int b = 3;String result = "The sum of " + a + " and " + b + " is: " + (a + b);System.out.println(result);}
}
在上述代码中，首先将 "The sum of " 与 a 转换后的字符串连接，然后依次连接后续的字符串和变量。需要注意的是，(a + b) 用括号括起来是为了先进行数值加法运算，再将结果转换为字符串进行连接。如果没有括号，a 会先与前面的字符串连接，而不是先进行加法运算。
字符串连接中的类型转换顺序
当表达式中包含多个 + 运算符时，会按照从左到右的顺序进行计算。一旦遇到字符串类型的操作数，后续的操作数都会被转换为字符串进行连接。
public class ConversionOrder {public static void main(String[] args) {int x = 1;int y = 2;String s = "Result: ";System.out.println(s + x + y); // 先将 s 与 x 转换后的字符串连接，再与 y 转换后的字符串连接System.out.println(x + y + s); // 先进行 x + y 的数值加法运算，再将结果与 s 连接}
}
在上述代码中，第一个 println 语句先将 s 与 x 转换后的字符串连接，再与 y 转换后的字符串连接，结果为 "Result: 12"；第二个 println 语句先进行 x + y 的数值加法运算，得到 3，再将 3 转换为字符串与 s 连接，结果为 "3Result: "。
综上所述，+ 运算符在 Java 中用于字符串连接时，会根据操作数的类型自动进行类型转换，按照从左到右的顺序依次进行连接操作。在编写代码时，需要注意运算符的优先级和类型转换顺序，以确保得到预期的结果。
自动类型转换
自动类型转换，也称为隐式类型转换，是指在某些情况下，Java 编译器会自动将一种数据类型转换为另一种数据类型，而无需程序员进行额外的操作。自动类型转换需要满足以下两个条件：
- 目标类型的范围大于源类型的范围：即目标类型能够容纳源类型的所有可能值。
- 数据类型兼容：两种数据类型必须是兼容的，例如数值类型之间可以进行自动类型转换。
以下是 常见的自动类型转换示例：
public class AutomaticTypeConversion {public static void main(String[] args) {// 1. 从 byte 到 shortbyte byteValue = 10;short shortValue = byteValue;System.out.println("byte 转换为 short: " + shortValue);// 2. 从 short 到 intshort anotherShortValue = 20;int intValue = anotherShortValue;System.out.println("short 转换为 int: " + intValue);// 3. 从 int 到 longint anotherIntValue = 30;long longValue = anotherIntValue;System.out.println("int 转换为 long: " + longValue);// 4. 从 int 到 floatint yetAnotherIntValue = 40;float floatValue = yetAnotherIntValue;System.out.println("int 转换为 float: " + floatValue);// 5. 从 long 到 doublelong anotherLongValue = 50L;double doubleValue = anotherLongValue;System.out.println("long 转换为 double: " + doubleValue);}
}
在上述代码中，分别展示了从 byte 到 short、short 到 int、int 到 long、int 到 float 以及 long 到 double 的自动类型转换。由于目标类型的范围大于源类型的范围，编译器会自动进行转换。
强制类型转换
强制类型转换，也称为显式类型转换，是指当需要将一个范围大的数据类型转换为范围小的数据类型时，程序员需要手动进行类型转换。强制类型转换可能会导致数据丢失，因为目标类型可能无法容纳源类型的所有可能值。
目标类型 变量名 = (目标类型) 源类型变量;
public class ExplicitTypeConversion {public static void main(String[] args) {// 1. 从 double 到 intdouble doubleValue = 3.14;int intValue = (int) doubleValue;System.out.println("double 转换为 int: " + intValue);// 2. 从 int 到 byteint intValue2 = 130;byte byteValue = (byte) intValue2;System.out.println("int 转换为 byte: " + byteValue);// 3. 从 long 到 shortlong longValue = 32768L;short shortValue = (short) longValue;System.out.println("long 转换为 short: " + shortValue);}
}
在上述代码中，分别展示了从 double 到 int、int 到 byte 以及 long 到 short 的强制类型转换。需要注意的是，强制类型转换可能会导致数据丢失，例如 double 类型的小数部分会被截断，int 或 long 类型的值可能会超出目标类型的范围而导致溢出。
综上所述，自动类型转换是编译器自动完成的，而强制类型转换需要程序员手动进行。在进行强制类型转换时，需要谨慎处理，避免数据丢失。
小于 int 类型的数据类型（如 byte、short 和 char）在进行运算时，通常都会自动转换为 int 类型。
原因
- 保证运算精度：
byte、short和char的取值范围相对较小，在运算过程中结果可能会超出它们的表示范围，转换为int类型可以避免溢出问题，确保运算结果的准确性。 - 简化指令集：Java 虚拟机（JVM）的指令集是为处理
int类型设计的。将小于int的数据类型转换为int类型，可以统一处理整数运算，简化 JVM 的指令集和运算规则，提高运算效率。
示例代码
public class SmallerThanIntConversion {public static void main(String[] args) {// byte 类型运算byte byte1 = 10;byte byte2 = 20;// byte1 和 byte2 会自动转换为 int 类型进行运算int byteResult = byte1 + byte2;System.out.println("byte 运算结果: " + byteResult);// short 类型运算short short1 = 30;short short2 = 40;// short1 和 short2 会自动转换为 int 类型进行运算int shortResult = short1 + short2;System.out.println("short 运算结果: " + shortResult);// char 类型运算char char1 = 'A';char char2 = 'B';// char1 和 char2 会自动转换为 int 类型进行运算int charResult = char1 + char2;System.out.println("char 运算结果: " + charResult);}
}
代码解释
byte类型运算：byte1和byte2是byte类型，但在执行byte1 + byte2运算时，它们会自动转换为int类型，最终结果也是int类型。short类型运算：short1和short2是short类型，在运算时同样会自动转换为int类型，结果为int类型。char类型运算：char类型在 Java 中本质上是无符号的 16 位整数。char1和char2在运算时会自动转换为int类型，结果也是int类型。
如果要将运算结果赋值给小于 int 类型的变量，需要进行强制类型转换，但要注意可能会出现数据溢出的问题。
