Java编程思想笔记3.操作符

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3.1更简单的打印语句

System.out.println("imbug");

通过编写一个小类库，并通过import static该方法来实现简化打印（基本没啥用）。

public class Print {
    public static void println(String str) {
        System.out.println(str);
    }
}

import static s1.Print.println;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        println("imbug");
    }
}

3.2 使用Java操作符

• 操作符接受一个或多个参数，并生成一个新值
• 有些操作符可能会改变操作数本身的值
• 几乎所有的操作符都只能操作基本类型；=、==、!=能操作所有的对象；String类支持+、+=操作符

3.3 优先级

运算符优先级表.png

• 操作符是有优先级的。
• 个人认为：死记硬背操作符的优先级除了应付大学考试和智障笔试题之外，并无卵用～只要理解了运算符的原理再来看优先级有易如反掌了～
• 如果有人写这样的代码请打死他：System.out.println(a<<=b+=c>>=5);
• System.out.println()中的+运算符可能会表示字符串拼接，还有可能进行字符串转换。

3.4 赋值

赋值=的意思是取右边的值把它复制给左边。
左边的值必须是明确的、已命名的变量。
右值可以是任何常熟、变量或者表达式（只要它能生成一个值）。
基本类型传递的是值，对象类型传递的是引用。

3.5 算术操作符

+、-、*、/、%
/：整数的除法会直接干掉小数位而不是四舍五入
+、-：还可以用作正负号

3.6 自动递增和递减

++、--
前缀式：++a先执行运算再生成值，即++a == a is true
后缀式：a++先生成值再执行运算，即a == a++ is true

3.7 关系运算符

>、<、>=、<=、!=、==

• 关系操作符生成的是一个boolean的结果。
• 大于、小于、大于等于、小于等于不适用于boolean类型
• 等于和不等于适应于全部基本数据类型及对象类型
• 等于和不等于作用于对象类型时比较的是引用（我更倾向于用C++中的地址来理解这个概念）
• 对基本数据类型的包装类、String、BigInteger、BigDecimal的equals方法比较的是值
• 如果你自己的class没有重写equals方法，那么equals方法使用的是Object的equals方法，即比较引用。

数值的包装类

    Integer x1 = new Integer(10);
    Integer x2 = new Integer(10);
    System.out.println("x1 == x2: " + (x1 == x2));
    System.out.println("x1.equals(x2): " + x1.equals(x2));
    // x1 == x2: false
    // x1.equals(x2): true
    Integer y1 = 10;
    Integer y2 = 10;
    System.out.println("y1 == y2: " + (y1 == y2));
    System.out.println("y1.equals(y2): " + y1.equals(y2));
    // y1 == y2: true
    // y1.equals(y2): true
    Integer z1 = 1000;
    Integer z2 = 1000;
    System.out.println("z1 == z2: " + (z1 == z2));
    System.out.println("z1.equals(z2): " + z1.equals(z2));
    //z1 == z2: false
    //z1.equals(z2): true

上述代码的.class文件反编译后的代码

    Integer x1 = new Integer(10);
    Integer x2 = new Integer(10);
    System.out.println((new StringBuilder()).append("x1 == x2: ").append(x1 == x2).toString());
    System.out.println((new StringBuilder()).append("x1.equals(x2): ").append(x1.equals(x2)).toString());
    Integer y1 = Integer.valueOf(10);
    Integer y2 = Integer.valueOf(10);
    System.out.println((new StringBuilder()).append("y1 == y2: ").append(y1 == y2).toString());
    System.out.println((new StringBuilder()).append("y1.equals(y2): ").append(y1.equals(y2)).toString());
    Integer z1 = Integer.valueOf(1000);
    Integer z2 = Integer.valueOf(1000);
    System.out.println((new StringBuilder()).append("z1 == z2: ").append(z1 == z2).toString());
    System.out.println((new StringBuilder()).append("z1.equals(z2): ").append(z1.equals(z2)).toString());

通过new Integer新建对象

• new Integer每次都会新建对象，所以==的结果为false

自动装箱与拆箱

• 自动装箱：用赋值运算符=把一个数值或基本类型变量赋值给一个包装类变量(Integer y1 = 10)。装箱调用的是Integer.valueOf(10)方法。
• 自动拆箱：用赋值运算符=把一个包装类赋值给一个基本类型变量（int y3 = y1），或者是在包装类进行数值运算时。拆箱调用的是Integer#intValue()方法。
• 装箱方法的坑（笔面试题）：下面是Integer.valueOf(int i)的源代码。可以看出当装箱的数值在-128到127之间是，返回的对象是IntegerCache中提前new出来的对象，所以y1 == y2的结果是true；当装箱的数值超出该范围，则返回的是new出来的对象，所以z1 == z2的结果为false。
• 其他的装箱方法：Byte、Short、Integer、Long的范围都是[-128,127]；Character的范围是[0,127]；Float、Double全部是new出来的新对象；Boolean都是预定义好的true和false。有趣的是，这些代码作者是一样的，但写法各不相同。

    public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }

备注内容：可以从https://varaneckas.com/jad/下载Java反编译工具JAD；或者可用从http://jd.benow.ca/下载反编译工具JD-GUI

3.8 逻辑操作符

&&、||、!

• 逻辑运算符只能根据两个布尔值参数的逻辑关系，生成一个布尔值。

布尔值短路

• 即一旦能够明确无误地确定整个表达式的值，就不再计算表达式剩余的部分了
• &&：遇到第一个false则不执行后边的代码
• ||：遇到第一个true则不执行后边的代码

    public static boolean func1() {
        System.out.println("func1");
        return true;
    }

    public static boolean func2() {
        System.out.println("func2");
        return false;
    }

    public static boolean func3() {
        System.out.println("func3");
        return true;
    }
    if(func1() && func2() && func3());  // 不执行func3中的内容
    if(func1() || func2() || func3());  // 不执行func2和fanc3中的内容

• 面试题：如何不使用条件语句控制流程。

    // 不使用if来控制该流程
    if(func1()) {
        func2();
    }
    // 方法
    boolean var = func1() && func2();

3.9 直接常量

• 前缀0x、0X：表示16进制数字
• 前缀0：表示8进制数字
• 后缀l、L：表示long类型。在写代码的时候，由于小写的l容易和数字1混淆，所以各种规范中都不建议（禁止）使用小写的l表示长整数。最简单就全部用大写就好了！
• 后缀f、F：表示float类型。
• 后缀d、D：表示double类型。
• e、E：指数计数，表示10的幂

3.10 按位操作符

&、|、^、～
&=、|=、^=

• boolean：可以把boolean值看成单比特值对待，&、|、^的操作相同，但是～不能用于布尔值。

3.11 移位操作符

<<：高位（包括符号位）舍弃，低位补零。
>>：有符号右移运算，若高位是1，则高位补1；若高位是0，则高位补0。
>>>：无符号右移，最高位补0。

• 移位操作符只能用来处理整数类型。
• char、byte、short进行移位操作时，会先被转成int类型，并且结果也是int类型
• long类型移位还是long

<<=、>>=、>>>=

• 注意：在对byte、short进行>>>=无符号右移等于运算时，整个流程是先向上转化成int——进行移位运算——向下转化（强制截取）成byte或short，所以会导致移位后对结果不正确。

    short s = -1;
    System.out.println(Integer.toBinaryString(s));
    // 11111111111111111111111111111111
    System.out.println(Integer.toBinaryString(s >>> 10));
    // 1111111111111111111111
    s >>>= 10;
    System.out.println(Integer.toBinaryString(s));
    // 11111111111111111111111111111111

3.12 三目运算符

boolean-exp ? val1 : val2

3.13 字符串运算符

+、+=

3.14 操作符常犯错误

• Java中if、while语句必须使用boolean值，所以不会出现==被写成=的问题；除非是两个boolean值
• Java编译器也能够防止逻辑与或（&&、||）和按位与或（&、|）的问题，除非是两个boolean值

3.15 类型转换操作符

• 既可以对数值进行转换，也可以对数值变量进行转化
• 向下转化必须要强制转化，否则编译失败（移位等于、算数等于时不会）
• 向上转化不必显示进行转化
• 除布尔值之外，其他类型都可以互相转化
• 浮点数转成整数值的时候直接截尾，不会进行四舍五入
• 表达式的最大数据类型决定了表达式的数据类型

3.16 没有sizeof

Java所有基本数据类型的size是确定的，所以不需要sizeof

3.17 操作符小结

• char、byte、short在使用算术操作符和移位操作符的时候都会被转成int，必须显示类型转换回原来的类型。以下注释掉的都是编译错误的。

        short s1 = 10;
        short s2 = 10;
        // short s3 = s1 + s2;
        // short s4 = s1 >> 1;

• char、byte、short在进行复合赋值运算（移位等于、算数等于）时不需要强制转化。
• int类型要小心结果溢出
• 除boolean外，任何基本类型都可以通过类型转换变成其他基本类型
• 必须留意向下转化的的结果，因为可能存在丢失信息的可能性