Java基础_运算符

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Java核心+Java编程思想学习手记

运算符简介

在Java中，使用算术运算符表示加减乘除，其中除法(/),在运算符两侧都是整数时，代表整数除法，否则代表浮点运算

这里需要注意，整数除以0会产生一个异常( java.lang.ArithmeticException: / by zero)，而浮点数除以0则会得到无穷大(Infinity)或NaN(Not a Number)
如果将无穷大进行强制类型转换为int之后，则会得到整型的最大值，还是挺有意思的

Integer num = (int) (1.0/0);System.out.println(num);//结果：2147483647

Java特性之一：可移植性，同样的运算在不同的JVM上应当得到相同的结果，不过这一点对于double类型的浮点运算貌似没那么容易。double类型的浮点使用64位存储一个数值，而有些处理器使用80位浮点寄存器：这就使得不同的处理器得到的结果可能会不一样（计算过程中使用处理器的精度，最后再对结果进行64位截断）。
如果想要使用严格的浮点精度，需要使用关键字strictfp来标记需要使用严格浮点计算的方法（Intel处理器有可能会溢出，不过对于大部分程序来说，浮点溢出不是问题）

//定义一个严格进行64位浮点截断的方法    public strictfp Double getResult(double x,double y) {        return x/y;    }

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数学函数与常量

在Math类中，包含了各种数学用到的方法以及函数，例如计算一个数值的平方根，可以使用sqrt方法

double x = 9;double y = Math.sqrt(x);System.out.println(y); // 3.0

另外，在Java中没有幂运算，我们使用Math类中的pow方法

double y = Math.pow(10,2);

pow方法的两个参数都是double类型，结果也是，上式相当于

y=102

floorMod方法用于解决一个整数余数的问题：
n%2,如果n是偶数，结果是0，如果n是奇数，结果是1；不过，如果n是负奇数，结果就是-1，这就扯到了小学数学的一个常识，余数不能是负数:
比如 -4/3 = -2….2,结果是负二余二，嗯，没毛病
说回floorMod，它的方法是Math.floorMod(int x,int y)或Math.floorMod(long x,long y),它可以无论x的值是正是负，它得到的结果总是在0~y之间的取余值。

Math方法中还提供了一些常见的三角函数

Math.sinMath.cosMath.tanMath.atanMath.atan2

还有指数，对数

Math.expMath.logMath.log10

以及表示π和e这种数学常量的近似值

Math.PIMath.E

补充：为了达到最快的性能，Math类中使用的所有方法都是使用计算机处理器默认的例程，如果获取一个可以预测的结果比运算速度更为重要的话，需要使用StrictMath类，它使用fdlibm实现算法，确保了在所有平台上得到相同的结果有关这些算法的源代码

留个坑：关于Math类的详解

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数值类型转换

Java实际使用中经常需要将一种数值类型转换为另一种
如图所示：其中实心箭头表示数据转换时不会发生精度损失，而空心箭头代表会发生精度损失

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强制类型转换

上图中代表了自动类型转换，不需要特意地去注明，Java会自动帮我们进行转换，不过，有些情况我们需要将高精度的数值转换为低精度的数值，如double转换为int类型，这种情况下会丢失数据，需要通过强制类型转换进行转换。

double x = 9.998;int n = (int)x;//n的结果是9

强制类型转换是直接将小数点后面的值截掉而得到整型，不过更多的时候，我们更希望得到近似数值，这时又需要用到Math类中的方法

double x = 9.998;int n = (int)Math.round(x);

发现使用了round方法依然需要进行强制类型转换，这是因为round方法的返回值是long类型，因此还需要强制类型转换。

如果试图将一个数值从一个类型强制转换为另一个类型，而超出了目标的表示范围，则会得到完全不同的值

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结合赋值和运算符

Java对所有的算术运算符都提供了二元运算

x+=4;

等价于

x=x+4;

对于+-*/%都适用

如果运算符得到的值和左侧的值数据类型不同，则会发生强制类型转换

int x = 0;x+=3.5;//等价于 x=(int)(x+3.5);

+号和-号在表示加减号的同时还可以表示数值的正负值变化
编译器肯定会根据自己的规则进行识别，但是在使用时最好使用括号或者空格表示清楚以提高代码的可读性

关于自增运算符和自减运算符

++以及–
写在变量的前面或后面，两种形式都会是变量加一或减一，但写在前面所得到的值是+1之后的值，写在后面所得到的值是+1之前的值；
这种东西在考试或者语言学习中算是考点吧，但是在实际开发中感觉也就是循环当中能够见到它，使用可以，但不要过于频繁使用，会导致代码的可读性降低。

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关系操作符

关系操作符会得到一个boolean类型的结果，根据关系，如果为真，则boolean值为true，否则为false，关系运算符包括==,!=,>,<,>=,<=;其中==和！=可以操作所有的基本数据类型，而其他运算符不可以操作boolean类型

关系操作符与对象

刚才说了关系操作符合基本数据类型的关系，那么他们能否操作对象呢？
其中关系操作符==和！=也可以操作对象（所有基本数据类型以及对象，万用）
然而操作对象时和操作基本类型时有所不同，操作基本类型时对比的是真正的内容，而操作对象对比的是对象的引用

        Integer i = new Integer(50);        Integer j = new Integer(50);        int x = 50;        int y = 50;        System.out.println(i==j);//false        System.out.println(x==y);//true

如果想要操作对象的实际内容需要使用所有对象都有的方法equals(),对于该方法而言，它默认对比的还是引用，我们需要通过覆写方式来定义equals()的对比规则。Java的类库中很多都默认实现了equals方法，比如刚才的Integer中

        Integer i = new Integer(50);        Integer j = new Integer(50);        System.out.println(i.equals(j));//true

三元运算符

很多程序都有三元运算符的存在，可以在某种意义简化代码，代替简单的if…else…的逻辑语句
语法为

(boolean)?result1:result2;

括号中填入一个boolean表达式（得出的结果是true或false），如果是true的话，执行result1的位置;如果是false的话，执行result2。
当然可以进行嵌套，不过依然要以代码的可读性，不要使用太多层嵌套..个人感觉最好不要使用，阅读性有点低。

逻辑操作符

和其他语言一样，逻辑运算符有三种，与（&，&&）或（|，||）非（！）

逻辑运算符的短路现象

如果一个表达式能够得出明确的结果，那么表达式便不再对之后的运算符进行判断。其中能产生短路的就是短路与（&&），以及短路或（||），在与运算中，只要有一个表达式的boolean为false，则该式子就为false，后面的表达式便不继续执行；在或运算中，只要有一个表达式为true，则整个表达式就为true，后面的表达式就不再执行。使用短路的话能够提高运算性能，避免bug
如：

        String str = null;        if(str!=null&&str.equals("ww")) {        }else{            System.out.println("避免了空指针异常");        }

位运算符

位运算符是用来操作基本数据类型中的bit，二进制。位运算汇编执行速度很快，根据cpu性能，至少也会比乘除法的速度快几倍以上。
位运算符包括：
&("and") |("or") ^("xor") ~("not")

可以把二进制的0以及1看做假和真，这样理解起来位运算就会更简单一些，
按位与操作符 & ：左右两边都是1，结果为1，否则是0
按位或操作符 | : 左右两边都是0，结果为0，否则是1
按位异或操作符 ^ : 某一位是1，但不全是1，则得到1，否则是0
按位非操作符(取反操作符) ~ : ps：补码是源码取反+1

将windows自带的计算器调成程序员模式，就可以很直观的看到位运算的规律

移位操作符

null

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字符串操作符

前面已经提过了+以及+=，他们还有另一个十分常用的用途——用来拼接字符串；
要注意，如果一个表达式用字符串开头，那么后面所有的操作数都会自动转换为字符串类型