Java运算符知识点总结

这里记录下运算符中重要的知识点。

二元运算符

除0

进行除法运算时需要注意， 整数除以 0 会抛出异常，但是浮点数除以 0 会得到无穷大或者 NaN。

<pre mdtype="fences" cid="n7" lang="java" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" spellcheck="false" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit; color: rgb(51, 51, 51); font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">System.out.println(0.0 / 0); // NaN
System.out.println(1.0 / 0); // Infinity
System.out.println(1 / 0); // Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero</pre>

隐式类型转换

<pre mdtype="fences" cid="n20" lang="java" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" spellcheck="false" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit; color: rgb(51, 51, 51); font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">short s1 = 1;
s1 = s1 + 1; // error</pre>

Java 执行二元操作时会先将操作数转化为同一种类型，再进行计算，转化规则为两个操作数中如果有一个是 double 或 float 或 long 时， 另一个数就转化为相应的double 或 float 或 long，如果没有，则都转化为 int 类型再进行计算，上述 s1 + 1 先将 s1 转化为 int 类型（隐式转换），然后执行 + 运算，操作得出的结果也是 int 类型， 不能赋值给 short 类型，因此会出错。

<pre mdtype="fences" cid="n24" lang="java" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" spellcheck="false" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit; color: rgb(51, 51, 51); font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">s1 += 1;
s1++;</pre>

但是上述语句是有效的，因为其等同于 s1 = (short) (s1 + 1);

位运算

<pre mdtype="fences" cid="n54" lang="java" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" spellcheck="false" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit; color: rgb(51, 51, 51); font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">~4 = -5;</pre>

上述代码对 4 进行~ 运算，对 4 所有位进行取反， 求值过程如下：

• 4 （0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100）按位取反：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011（补码）

• 求反码（补码 - 1）：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010（反码）

• 求原码（最高位不变，其他位取反）：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101（-5）

这道题的求值过程用到了原码，反码，补码的知识，简单总结一下：

• 带符号整数有原码、反码、补码等几种编码方式。原码即直接将真值转换為其相应的二进制形式，而反码和补码是对原码进行某种转换编码方式。

• 计算机运算是都是通过补码进行运算，原因是为了只使用加法运算而不使用减法运算

• 求位运算结果需要将最终的补码转换为原码，再通过原码求其真值

• 整数的原码，反码，补码都相同

• 复数的反码，补码需要根据原码进行转换计算

运算符优先级

Reference

1. Java核心技术·卷 I（原书第10版）

2. operators