9. Java - Основные операторы языка



Java предоставляет богатый набор операторов для управления переменными. Все операторы Java можно разделить на следующие группы:

Арифметические операторы

Арифметические операторы в Java используются в математических выражениях таким же образом, как они используются в алгебре. Предположим, целая переменная A равна 10, а переменная B равна 20. В следующей таблице перечислены арифметические операторы:

ОператорОписаниеПример
+Складывает значения по обе стороны от оператораA + B даст 30
-Вычитает правый операнд из левого операндаA - B даст -10
*Умножает значения по обе стороны от оператораA * B даст 200
/Оператор деления делит левый операнд на правый операндA / B даст 2
%Делит левый операнд на правый операнд и возвращает остатокA % B даст 0
++Инкремент - увеличивает значение операнда на 1B++ даст 21
--Декремент - уменьшает значение операнда на 1B-- даст 19

Пример

Следующий простой пример показывает программно арифметические операторы. Скопируйте и вставьте следующий java-код в файл test.java, скомпилируйте и запустить эту программу:

public class Test {

  public static void main(String args[]) {
     int a = 10;
     int b = 20;
     int c = 25;
     int d = 25;
     System.out.println("a + b = " + (a + b) );
     System.out.println("a - b = " + (a - b) );
     System.out.println("a * b = " + (a * b) );
     System.out.println("b / a = " + (b / a) );
     System.out.println("b % a = " + (b % a) );
     System.out.println("c % a = " + (c % a) );
     System.out.println("a++   = " +  (a++) );
     System.out.println("b--   = " +  (a--) );
     // Проверьте разницу в d++ и ++d
     System.out.println("d++   = " +  (d++) );
     System.out.println("++d   = " +  (++d) );
  }
} 

Это произведет следующий результат:

a + b = 30
a - b = -10
a * b = 200
b / a = 2
b % a = 0
c % a = 5
a++   = 10
b--   = 11
d++   = 25
++d   = 27

Операторы сравнения

Есть следующие операторы сравнения, поддерживаемые на языке Java. Предположим, переменная A равна 10, а переменная B равна 20. В следующей таблице перечислены реляционные операторы (операторы сравнения):

ОператорОписаниеПример
==Проверяет, равны или нет значения двух операндов, если да, то условие становится истинным(A == B) не верны
!=Проверяет, равны или нет значения двух операндов, если значения не равны, то условие становится истинным(A != B) значение истинна
>Проверяет, является ли значение левого операнда больше, чем значение правого операнда, если да, то условие становится истинным(A > B) это не соответствует действительности
<Проверяет, является ли значение левого операнда меньше, чем значение правого операнда, если да, то условие становится истинным(A < B) значение истинна
>=Проверяет, является ли значение левого операнда больше или равно значению правого операнда, если да, то условие становится истинным(A >= B) значение не соответствует действительности
<=Проверяет, если значение левого операнда меньше или равно значению правого операнда, если да, то условие становится истинным(A <= B) значение истинна

Пример

Следующий простой пример показывает, программно операторы сравнения в Java. Скопируйте и вставьте следующий java-код в файл test.java, скомпилируйте и запустить эту программу:

public class Test {

  public static void main(String args[]) {
     int a = 10;
     int b = 20;
     System.out.println("a == b = " + (a == b) );
     System.out.println("a != b = " + (a != b) );
     System.out.println("a > b = " + (a > b) );
     System.out.println("a < b = " + (a < b) );
     System.out.println("b >= a = " + (b >= a) );
     System.out.println("b <= a = " + (b <= a) );
  }
} 

Это произведет следующий результат:

a == b = false
a != b = true
a > b = false
a < b = true
b >= a = true
b <= a = false

Побитовые операторы

Java определяет несколько побитовых операторов, которые могут быть применены для целочисленных типов, int, long, short, char, и byte. Побитовый оператор работает над битами и выполняет операцию бит за битом. Предположим, если a = 60; и b = 13; то в двоичном формате они будут следующие:

a = 0011 1100
b = 0000 1101
-----------------
a&b = 0000 1100
a|b = 0011 1101
a^b = 0011 0001
~a = 1100 0011

Предположим целочисленные переменная A равна 60, а переменная B равна 13. В следующей таблице перечислены побитовые операторы в Java:

ОператорОписаниеПример
&Бинарный «AND» оператор, копирует бит в результат, если он существует в обоих операндах(A & B) даст 12, который является 0000 1100
|Бинарный «OR» оператор копирует бит, если он существует в любом операнде(A | B) даст 61 который равен 1101 0011
^Бинарный «XOR» оператор копирует бит, если он установлен в одном операнде, но не в обоих(A ^ B) даст 49, которая является 0011 0001
~Бинарный оператор дополнения и имеет эффект «отражения» бит(~ A) даст -61, которая является формой дополнением 1100 0011 в двоичной записи
<<Бинарный оператор сдвига влево. Значение левого операнда перемещается влево на количество битов, указанное в правом операндеA << 2 даст 240, который 1111 0000
>>Бинарный оператор сдвига вправо. Значение левого операнда перемещается вправо на количество битов, указанное в правом операндеA >> 2 даст 15, который является 1111
>>>Оператор сдвига право нулевого наполнения. Значение левого операнда перемещается вправо на количество битов, указанное в правом операнде и смещенные значения заполняются нулямиA >>> 2 даст 15, который является 0000 1111

Пример

Следующий простой пример показывает, программно побитовые операторы. Скопируйте и вставьте следующий java-код в файл test.java, скомпилируйте и запустить эту программу:

public class Test {

  public static void main(String args[]) {
     int a = 60;	/* 60 = 0011 1100 */  
     int b = 13;	/* 13 = 0000 1101 */
     int c = 0;

     c = a & b;       /* 12 = 0000 1100 */ 
     System.out.println("a & b = " + c );

     c = a | b;       /* 61 = 0011 1101 */
     System.out.println("a | b = " + c );

     c = a ^ b;       /* 49 = 0011 0001 */
     System.out.println("a ^ b = " + c );

     c = ~a;          /*-61 = 1100 0011 */
     System.out.println("~a = " + c );

     c = a << 2;     /* 240 = 1111 0000 */
     System.out.println("a << 2 = " + c );

     c = a >> 2;     /* 215 = 1111 */
     System.out.println("a >> 2  = " + c );

     c = a >>> 2;     /* 215 = 0000 1111 */
     System.out.println("a >>> 2 = " + c );
  }
} 

Это произведет следующий результат:

a & b = 12
a | b = 61
a ^ b = 49
~a = -61
a << 2 = 240
a >> 15
a >>> 15

Логические операторы

Предположим, логическая переменная A имеет значение true, а переменная B хранит false. В следующей таблице перечислены логические операторы в Java:

ОператорОписаниеПример
&&Называется логический оператор «И». Если оба операнда являются не равны нулю, то условие становится истинным(A && B) - значение false
||Называется логический оператор «ИЛИ». Если любой из двух операндов не равен нулю, то условие становится истинным(A || B) имеет значение true
!Называется логический оператор «НЕ». Использование меняет логическое состояние своего операнда. Если условие имеет значение true, то оператор логического «НЕ» будет делать false!(A && B) - значение true

Пример

Следующий простой пример показывает, программно логические операторы в Java. Скопируйте и вставьте следующий java-код в файл test.java, скомпилируйте и запустить эту программу:

public class Test {

  public static void main(String args[]) {
     boolean a = true;	
     boolean b = false;	

     System.out.println("a && b = " + (a&&b));

     System.out.println("a || b = " + (a||b) );

     System.out.println("!(a && b) = " + !(a && b));
  }
} 

Это произведет следующий результат:

a && b = false
a || b = true
!(a && b) = true

Операторы присваивания

Существуют следующие операторы присваивания, поддерживаемые языком Java:

Оператор Описание Пример
= Простой оператор присваивания, присваивает значения из правой стороны операндов к левому операнду C = A + B, присвоит значение A + B в C
+= Оператор присваивания «Добавления», он присваивает левому операнду значения правого C += A, эквивалентно C = C + A
-= Оператор присваивания «Вычитания», он вычитает из правого операнда левый операнд C -= A, эквивалентно C = C - A
*= Оператор присваивания «Умножение», он умножает правый операнд на левый операнд C * = A эквивалентно C = C * A
/= Оператор присваивания «Деление», он делит левый операнд на правый операнд C /= A эквивалентно C = C / A
%= Оператор присваивания «Модуль», он принимает модуль, с помощью двух операндов и присваивает его результат левому операнду C %= A, эквивалентно C = C % A
<<= Оператор присваивания «Сдвиг влево» C << = 2, это как C = C << 2
>>= Оператор присваивания «Сдвиг вправо» C >>= 2, это как C = C >> 2
&= Оператор присваивания побитового «И» («AND») C &= 2, это как C = C & 2
^= Оператор присваивания побитового исключающего «ИЛИ» («XOR») C ^= 2, это как C = C ^ 2
|= Оператор присваивания побитового «ИЛИ» («OR») C |= 2, это как C = C | 2

Пример

Следующий простой пример показывает, программно логические операторы в Java. Скопируйте и вставьте следующий java-код в файл test.java, скомпилируйте и запустить эту программу:

public class Test {

  public static void main(String args[]) {
     int a = 10;	
     int b = 20;
     int c = 0;

     c = a + b;
     System.out.println("c = a + b = " + c );

     c += a ;
     System.out.println("c += a  = " + c );

     c -= a ;
     System.out.println("c -= a = " + c );

     c *= a ;
     System.out.println("c *= a = " + c );

     a = 10;
     c = 15;
     c /= a ;
     System.out.println("c /= a = " + c );

     a = 10;
     c = 15;
     c %= a ;
     System.out.println("c %= a  = " + c );

     c <<= 2 ;
     System.out.println("c <<= 2 = " + c );

     c >>= 2 ;
     System.out.println("c >>= 2 = " + c );

     c >>= 2 ;
     System.out.println("c >>= a = " + c );

     c &= a ;
     System.out.println("c &= 2  = " + c );
  
     c ^= a ;
     System.out.println("c ^= a   = " + c );

     c |= a ;
     System.out.println("c |= a   = " + c );
  }
}

Это произведет следующий результат:

c = a + b = 30
c += a  = 40
c -= a = 30
c *= a = 300
c /= a = 1
c %= a  = 5
c <<= 2 = 20
c >>= 2 = 5
c >>= 2 = 1
c &= a  = 0
c ^= a   = 10
c |= a   = 10

Прочие операторы

Есть несколько других операторов, поддерживаемых языком Java.

Тернарный оператор или условный оператор (?:)

Условный оператор также известен в Java как тернарный оператор. Этот оператор состоит из трех операндов и используется для оценки выражений типа boolean. Цель тернарного оператора или условного оператора заключается в том, чтобы решить, какое значение должно быть присвоено переменной. Оператор записывается в виде:

переменная x = (выражение) ? значение if true : значение if false

Пример

Ниже приведен пример:

public class Test {
 
   public static void main(String args[]){
      int a , b;
      a = 10;
      b = (a == 1) ? 20 : 30;
      System.out.println( "Значение b: " +  b );
 
      b = (a == 10) ? 20 : 30;
      System.out.println( "Значение b: " + b );
   }
}

Будет получен следующий результат:

Значение b: 30
Значение b: 20

Оператор instanceof

Этот оператор используется только для переменных ссылочного объекта. Что делает оператор? Он проверяет, является ли объект определенного типа (типа класса или типа интерфейса). Оператор instanceof записывается в виде:

( Переменная ссылочного объекта ) instanceof  (класс/тип интерфейса)

Примеры

Если переменная ссылочного объекта в левой части оператора проходит проверку для класса/типа интерфейса на правой стороне, результатом будет значение true. Ниже приведен пример и описание оператора instanceof:

public class Test {
 
   public static void main(String args[]){
      String name = "Олег";
      // Следующее вернётся верно, поскольку тип String
      boolean result = name instanceof String;  
      System.out.println( result );
   }
}

Будет получен следующий результат:

true

Этот оператор по-прежнему будет возвращать значение true, если сравниваемый объект является совместимым с типом на право назначения. Ниже приводится еще один пример:

class Vehicle {}
 
public class Car extends Vehicle {
   public static void main(String args[]){
      Vehicle a = new Car();
      boolean result =  a instanceof Car;
      System.out.println( result );
   }
}

Будет получен следующий результат:

true

Приоритет операторов в Java

Приоритет операторов определяет группирование терминов в выражении. Это влияет как вычисляется выражение. Некоторые операторы имеют более высокий приоритет, чем другие; например оператор умножения имеет более высокий приоритет, чем оператор сложения:

Например, x = 7 + 3 * 2. Здесь x присваивается значение 13, не 20, потому что оператор «*» имеет более высокий приоритет, чем «+», так что сначала перемножается «3 * 2», а затем добавляется «7».

В таблице операторы с наивысшим приоритетом размещаются в верхней части, и уровень приоритета снижается к нижней части таблицы. В выражении высокий приоритет операторов в Java будет оцениваться слева направо.

Категория Оператор Ассоциативность
Постфикс () [] . (точка) Слева направо
Унарный ++ - - ! ~ Справа налево
Мультипликативный * / % Слева направо
Аддитивный + - Слева направо
Сдвиг >> >>> << Слева направо
Реляционный > >= < <= Слева направо
Равенство == != Слева направо
Побитовое «И» («AND») & Слева направо
Побитовое исключающее «ИЛИ» («XOR») ^ Слева направо
Побитовое «ИЛИ» («OR») | Слева направо
Логическое «И» («AND») && Слева направо
Логическое «ИЛИ» («OR») || Слева направо
Условный ?: Справа налево
Присваивание = += -= *= /= %= >>= <<= &= ^= |= Справа налево
Запятая , Слева направо

Что дальше?

В следующем разделе поговорим об управлении циклом в программировании на Java. В этом разделе будут описаны различные типы циклов, как циклы могут быть использованы в разработке программ, и для каких целей они используются.