02-Java变量和运算符

1. 基本数据类型转换（Conversion）

在Java程序中，不同的基本数据类型的值经常需要进行相互转换。Java语言所提供的七种数值类型之间可以相互转换，基本数据类型转换有两种转换方式：自动类型转换和强制类型转换。==boolean类型不参与。==

1.1 自动类型转换（隐式类型转换）

自动转换：

  • 将取值范围小的类型自动提升为取值范围大的类型 。

基本数据类型的转换规则如图所示：

（1）当把存储范围小的值（常量值、变量的值、表达式计算的结果值）赋值给了存储范围大的变量时。

int i = 'A';//char自动升级为int，其实就是把字符的编码值赋值给i变量了
double d = 10;//int自动升级为double
​
byte b = 127; //右边的整数常量值必须在-128~127范围内
//byte bigB = 130;//错误，右边的整数常量值超过byte范围
long num = 1234567; //右边的整数常量值如果在int范围呢，编译和运行都可以通过，这里涉及到数据类型转换
long bigNum = 12345678912L;//右边的整数常量值如果超过int范围，必须加L，否则编译不通过

（2）当存储范围小的数据类型与存储范围大的数据类型一起混合运算时，会按照其中最大的类型运算。

int i = 1;
byte b = 1;
double d = 1.0;
​
double sum = i + b + d;//混合运算，升级为double

（3）当byte,short,char数据类型进行算术运算时，按照int类型处理。

byte b1 = 1;
byte b2 = 2;
byte b3 = b1 + b2;//编译报错，b1 + b2自动升级为int
​
char c1 = '0';
char c2 = 'A';
System.out.println(c1 + c2);//113

1.2 强制类型转换（显示类型转换）

将1.5 赋值到int 类型变量会发生什么？产生编译失败，肯定无法赋值。

int i = 3.14; // 错误

想要赋值成功，只有通过强制类型转换，将double 类型强制转换成int 类型才能赋值。

  • 强制类型转换：将取值范围大的类型强制转换成取值范围小的类型。

比较而言，自动转换是Java自动执行的，而强制转换需要我们自己手动执行。

转换格式：

数据类型 变量名 = （数据类型）被强转数据值;  //()中的数据类型必须<=变量的数据类型，一般都是=

（1）当把存储范围大的值（常量值、变量的值、表达式计算的结果值）赋值给了存储范围小的变量时，需要强制类型转换，提示：有风险，可能会损失精度或溢出

int i = (int)3.14;//强制类型转换，损失精度
​
double d = 1.2;
int num = (int)d;//损失精度
​
int i = 200;
byte b = (byte)i;//溢出

（2）当某个值想要提升数据类型时，也可以使用强制类型转换

int i = 1;
int j = 2;
double result = (double)i/j;

提示：这个情况的强制类型转换是没有风险的。

1.3 基本数据类型与字符串类型的转换

1、任意数据类型的数据与String类型进行“+”运算时，结果一定是String类型

System.out.println("" + 1 + 2);//12

2、但是String类型不能通过强制类型()转换，转为其他的类型

String str = "123";
int num = (int)str;//错误的
int num = Integer.parseInt(str);//后面才能讲到，借助包装类的方法才能转

2.运算符（Operator）和标点符号（Separators）

运算符的分类：

  • 按照功能分：算术运算符、赋值运算符、比较运算符、逻辑运算、条件运算符、Lambda运算符

分类运算符
算术运算符（7个）+、-、*、/、%、++、--
赋值运算符（12个）=、+=、-=、*=、/=、%=、>>=、<<=、>>>=、&=、|=、^=等
关系运算符（6个）>、>=、<、<=、==、!=
逻辑运算符（6个）&、|、^、!、&&、||
条件运算符（2个）(条件表达式)?结果1:结果2
位运算符（7个）&、|、^、~、<<、>>、>>>
Lambda运算符（1个）->（后面学）

  • 按照操作数个数分：一元运算符（单目运算符）、二元运算符（双目运算符）、三元运算符 （三目运算符）

分类运算符
一元运算符（单目运算符）正号（+）、负号（-）、++、--、!、~
二元运算符（双目运算符）除了一元和三元运算符剩下的都是二元运算符
三元运算符 （三目运算符）(条件表达式)?结果1:结果2

1. 算术运算符

算术运算符符号解释
+加法运算，字符串连接运算，正号
-减法运算，负号
*乘法运算
/除法运算，整数/整数结果还是整数
%求余运算，余数的符号只看被除数
++ 、 --自增自减运算
1、加减乘除模
public class Demo01 {public static void main(String[] args) {int a = 3;int b = 4;System.out.println(a + b);// 7System.out.println(a - b);// -1System.out.println(a * b);// 12System.out.println(a / b);// 计算机结果是0，为什么不是0.75呢？ 整数/整数结果还是整数System.out.println(a % b);// 3//余数的符号只看被除数System.out.println(5%2);//1System.out.println(5%-2);//1System.out.println(-5%2);//-1System.out.println(-5%-2);//-1//商*除数 + 余数 = 被除数//5%-2  ==>商是-2，余数是1    (-2)*(-2)+1 = 5//-5%2  ==>商是-2，余数是-1   (-2)*2+(-1) = -4-1=-5}
}
2、“+”号的两种用法

  • 第一种：对于+两边都是数值的话，+就是加法的意思

  • 第二种：对于+两边至少有一边是字符串得话，+就是拼接的意思

public class Demo02 {public static void main(String[] args) {// 字符串类型的变量基本使用// 数据类型 变量名称 = 数据值;String str1 = "Hello";System.out.println(str1); // HelloSystem.out.println("Hello" + "World"); // HelloWorldString str2 = "Java";// String + int --> StringSystem.out.println(str2 + 520); // Java520// String + int + int// String       + int// StringSystem.out.println(str2 + 5 + 20); // Java520}
}
3、自加自减运算

理解：++ 运算，变量自己的值加1。反之，-- 运算，变量自己的值减少1，用法与++ 一致。

1、单独使用

  • 变量在单独运算的时候，变量前++和变量后++，变量的是一样的；

  • 变量前++ ：例如 ++a 。

  • 变量后++ ：例如 a++ 。

public class Demo3 {public static void main(String[] args) {// 定义一个int类型的变量aint a = 3;//++a;a++;// 无论是变量前++还是变量后++，结果都是4System.out.println(a);}
}

2、复合使用

  • 和其他变量放在一起使用或者和输出语句放在一起使用，前++和后++就产生了不同。

  • 变量前++ ：变量先自身加1，然后再取值。

  • 变量后++ ：变量先取值，然后再自身加1。

public class Demo03 {public static void main(String[] args) {// 其他变量放在一起使用int x = 3;//int y = ++x; // y的值是4，x的值是4，int y = x++; // y的值是3，x的值是4System.out.println(x);System.out.println(y);System.out.println("==========");// 和输出语句一起int z = 5;//System.out.println(++z);// 输出结果是6，z的值也是6System.out.println(z++);// 输出结果是5，z的值是6System.out.println(z);int a = 1;a = a++;//(1)先取a的值“1”放操作数栈(2)a再自增,a=2(3)再把操作数栈中的"1"赋值给a,a=1
​int i = 1;int j = i++ + ++i * i++;/*从左往右加载(1)先算i++①取i的值“1”放操作数栈②i再自增 i=2（2）再算++i①i先自增 i=3②再取i的值“3”放操作数栈（3）再算i++①取i的值“3”放操作数栈②i再自增 i=4（4）先算乘法用操作数栈中3 * 3 = 9，并把9压会操作数栈（5）再算求和用操作数栈中的 1 + 9 = 10（6）最后算赋值j = 10*/} 
}

  • 小结：

    • ++在前，先自加，后使用；

    • ++在后，先使用，后自加。

  • 分析

public class Demo04_1{public static void main(String[] args){int i = 1;i++;++i;}
}public class Demo04_2{public static void main(String[] args){int i = 1;i = i++;}
}
public class Demo04_3{public static void main(String[] args){int i = 1;i = ++i;}
}

2.关系运算符/比较运算符

关系运算符符号解释
<比较符号左边的数据是否小于右边的数据，如果小于结果是true。
>比较符号左边的数据是否大于右边的数据，如果大于结果是true。
<=比较符号左边的数据是否小于或者等于右边的数据，如果大于结果是false。
>=比较符号左边的数据是否大于或者等于右边的数据，如果小于结果是false。
==比较符号两边数据是否相等，相等结果是true。
！=不等于符号 ，如果符号两边的数据不相等，结果是true。

  • 比较运算符，是两个数据之间进行比较的运算，运算结果一定是boolean值true或者false 。

  • 其中>,<,>=,<=不支持boolean，String类型，==和!=支持boolean和String。

public class Demo05 {public static void main(String[] args) {int a = 3;int b = 4;
​System.out.println(a < b); // trueSystem.out.println(a > b); // falseSystem.out.println(a <= b); // trueSystem.out.println(a >= b); // falseSystem.out.println(a == b); // falseSystem.out.println(a != b); // true}
}

3. 逻辑运算符

  • 逻辑运算符，是用来连接两个布尔类型结果的运算符（!除外），运算结果一定是boolean值true或者false

逻辑运算符符号解释符号特点
&与，且有false则false
|或有true则true
^异或相同为false，不同为true
!非非false则true，非true则false
&&双与，短路与左边为false，则右边就不看
||双或，短路或左边为true，则右边就不看

&&和&区别，||和|区别：

  • &&和&区别：

    • &&和&结果一样，&&有短路效果，左边为false，右边不执行；&左边无论是什么，右边都会执行。

  • ||和|区别：

    • ||和|结果一样，||有短路效果，左边为true，右边不执行；|左边无论是什么，右边都会执行。

public class Demo06 {public static void main(String[] args) {int a = 3;int b = 4;int c = 5;
​// & 与，且；有false则falseSystem.out.println((a > b) & (a > c)); System.out.println((a > b) & (a < c)); System.out.println((a < b) & (a > c)); System.out.println((a < b) & (a < c)); System.out.println("===============");// | 或；有true则trueSystem.out.println((a > b) | (a > c)); System.out.println((a > b) | (a < c)); System.out.println((a < b) | (a > c));System.out.println((a < b) | (a < c));System.out.println("===============");// ^ 异或；相同为false，不同为trueSystem.out.println((a > b) ^ (a > c));System.out.println((a > b) ^ (a < c)); System.out.println((a < b) ^ (a > c)); System.out.println((a < b) ^ (a < c)); System.out.println("===============");// ! 非；非false则true，非true则falseSystem.out.println(!false);System.out.println(!true);//&和&&的区别System.out.println((a > b) & (a++ > c)); System.out.println("a = " + a);System.out.println((a > b) && (a++ > c)); System.out.println("a = " + a);System.out.println((a == b) && (a++ > c)); System.out.println("a = " + a);//|和||的区别System.out.println((a > b) | (a++ > c)); System.out.println("a = " + a);System.out.println((a > b) || (a++ > c)); System.out.println("a = " + a);System.out.println((a == b) || (a++ > c)); System.out.println("a = " + a);}
}
/*
3、逻辑运算符

逻辑与：&true & true 结果是truetrue & false 结果是falsefalse & true 结果是falsefalse & false 结果是false只有两个边都是true，结果才为true。
​
逻辑或：|true | true 结果是truetrue | false 结果是truefalse | true 结果是truefalse | false 结果是false只要有一边是true，结果就为true。逻辑非：!!true  变为false!false 变为true逻辑异或：^true | true 结果是falsetrue | false 结果是truefalse | true 结果是truefalse | false 结果是false只有两边不一样，一个是true，一个是false，结果才为true。短路与：&&true && true 结果是truetrue && false 结果是falsefalse && ? 结果是falsefalse && ? 结果是false只有两个边都是true，结果才为true。但是它如果左边已经是false，右边不看。这样的好处就是可以提高效率。
​短路或：||true || ？ 结果是truetrue || ？ 结果是truefalse || true 结果是truefalse || false 结果是false只要有一边是true，结果就为true。但是它如果左边已经是true，右边就不看了。这样的好处就是可以提高效率。
​
特殊：
（1）逻辑运算符的操作数必须是boolean值
（2）逻辑运算符的结果也是boolean值
​
*/

4. 条件运算符

  • 条件运算符格式：

条件表达式？结果1：结果2

  • 条件运算符计算方式：

    • 条件判断的结果是true，条件运算符整体结果为结果1，赋值给变量。

    • 判断条件的结果是false，条件运算符整体结果为结果2，赋值给变量。

public class Demo07{public static void main(String[] args){//判断两个变量a,b谁大，把大的变量赋值给maxint a = 2;int b = 2;int max = a >= b ? a : b;//如果a>=b成立，就取a的值赋给max，否则取b的值赋给maxSystem.out.println(max);boolean marry = false;System.out.println(marry ? "已婚" : "未婚"  );}
}

5. 位运算符

位运算符符号解释
&按位与，当两位相同时为1时才返回1
|按位或，只要有一位为1即可返回1
~按位非，将操作数的每个位（包括符号位）全部取反
^按位异或。当两位相同时返回0，不同时返回1
<<左移运算符
>>右移运算符
>>>无符号右移运算符

6.赋值运算符

运算符符号解释
=将右边的常量值/变量值/表达式的值，赋值给左边的变量
+=将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行相加，最后将结果赋值给左边的变量
-=将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行相减，最后将结果赋值给左边的变量
*=将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行相乘，最后将结果赋值给左边的变量
/=将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行相除，最后将结果赋值给左边的变量
%=将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行相模，最后将结果赋值给左边的变量
<<=将左边变量的值左移右边常量/变量值/表达式的值的相应位，最后将结果赋值给左边的变量
>>=将左边变量的值右移右边常量/变量值/表达式的值的相应位，最后将结果赋值给左边的变量
>>>=将左边变量的值无符号右移右边常量/变量值/表达式的值的相应位，最后将结果赋值给左边的变量
&=将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行按位与，最后将结果赋值给左边的变量
|=将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行按位或，最后将结果赋值给左边的变量
^=将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行按位异或，最后将结果赋值给左边的变量

7. 运算符优先级

提示说明：

（1）表达式不要太复杂

（2）先算的使用()

8. 标点符号

在Java中一共有12个标点符号。（后面再一一学习）

  • 小括号()用于强制类型转换、表示优先运算表达式、方法参数列表

  • 大括号{}用于数组元素列表、类体、方法体、复合语句代码块边界符

  • 中括号[]用于数组

  • 分号;用于结束语句

  • 逗号,用于多个赋值表达式的分隔符和方法参数列表分隔符

  • 英文句号.用于成员访问和包目录结构分隔符

  • 英文省略号...用于可变参数

  • @用于注解

  • 双冒号::用于方法引用

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