Java 运算符（引用和对象）

1. 算数运算符

就是+、-、*、/、%、++、--这些，没什么好说的，稍微强调下自加，自减：

• 前缀自增自减法(++i,--i): 先进行自增或者自减运算，再进行表达式运算。
• 后缀自增自减法(i++,i--): 先进行表达式运算，再进行自增或者自减运算。

• 结果的精度取操作数中精度高的那个。
• char和byte类型数据运算结果的精度是int型数据的精度。
• Math类里面提供了许多数学函数，如sqrt，pow，log，exp等，还有表示圆周率和e常量的近似值：PI，E。
• 可移植性是Java语言的设计目标之一。无论在哪个虚拟机上运行，同一运算应该得到同样的结果。对于浮点数的运算结果，实现这样的可移植性是十分困难的。double类型使用64位存储一个double数值，但是有些处理器使用80位浮点寄存器。这些寄存器增加了中间过程的精度，可以使运算结果更精确，同时也可以避免产生指数溢出。但是，这个结果可能和始终在64位机器上运算的结果不一样，这是我们所不愿意看到的。Java虚拟机的最初规范是要求所有的中间计算必须截断。但是这样不仅可能导致溢出，还要耗费额外的时间。现在是默认允许中间计算采用扩展的精度，对使用关键字strictfp的方法，则必须使用严格的浮点计算来产生理想的结果。区别就是前者不会产生溢出，而后者则有可能。不过，对大多数程序来说，浮点溢出不属于大问题，关键字strictfp并不经常使用。

2. 逻辑运算符

就是与（&&）、或（||）、非（!），异或（^）。

短路逻辑运算符

使用与逻辑运算符时，若两个操作数都为true，则结果为true，但是当得到第一个操作为false时，其结果就必定是false，这时就不会再判断第二个操作。

举例：

public class Test{
  public static void main(String[] args){
      int a = 5;
      boolean b = (a < 4) && (a++ < 10);
      System.out.println("b= " + b);
      System.out.println("a= " + a);
  }
}

运行结果：

ps:或逻辑类似的，前一个为真就直接为真，像Python中的 and 和 or 的短路计算也是这样（参见Python2.7 - IMOOC - 4）。

3. 位运算符

位运算时先转换为二进制，再按位运算。

表格中的例子中，变量a的值为60(0011 1100)，变量b的值为13(0000 1101)：

• 没有"<<<"运算符。
• 1<<35与1<<3或8是等价的，long类型则是模64。
• 通过运用2的幂次方的&运算可以屏蔽掉其它位，检测某一位是否为1：(n & 2 ^ n) / 2 ^ n（用移位符实现屏蔽显然更易理解）。
• 可以用异或位运算进行加密：原文字符和约定数进行异或位运算得到密文，密文再和约定数进行异或位运算得到原文。
• 位运算也可以操作字符数据，但运算结果是int型数据。
• 位运算也可以操作逻辑型数据，规则类似，不同的是位运算符要计算完两边的操作数之后再给出运算的结果。下面的例子可以看出短路逻辑和位运算的不同：

public class Test{
   public static void main(String[] args){
       int x;
       int y = 10;
       if(((x = 0) == 0) || (y = 20) == 20){
           System.out.println("now y = " + y);
       }

       int a;
       int b = 10;
       if(((a = 0) == 0) | (b = 20) == 20){
           System.out.println("now b = " + b);
       }
   }
}

运行结果：

4. 赋值运算符

=、+=、-=之类，还可以<<=、&=这样。

5. 关系运算符

写在判断条件里的==、!=、>、<......

==和!=也适用于所有对象，可以比较对象的引用是否相同。

引用：Java 中一切都是对象，但操作的标识符实际是对象的一个引用。

例：

  String s;

在这里，创建的是引用，不是对象。创建引用后，一种安全的做法是对其进行初始化。

  String s = "abc";
  String s =  new String("abc");

通常采用new操作符生成一个新对象，然后将引用与该对象相关联。

来看下面的代码：

public class Test {
	public static void main(String args[]){
		Integer n1 = new Integer(2);
		Integer n2 = new Integer(2);
		System.out.println(n1 == n2);
		System.out.println(n1 != n2);
	}
}

在上面的代码中，输出的结果是什么呢，可能认为先是true，再是false，因为两个对象是相同的。尽管两个对象的内容相同，但它们的引用却不相同，==和！=比较的就是对象的引用，所以结果false，再是true,如下：

而想要比较对象的内容是否相同时，Java 提供了一个特殊的方法equals()，它不适用于基本类型，基本类型使用==和!=进行比较。

来看下面的代码：

public class Test {
	public static void main(String args[]) {
		Integer n1 = new Integer(2);
		Integer n2 = new Integer(2);
		System.out.println(n1.equals(n2));
	}
}

上述的代码运行结果：

注：但是当自己创建了一个类时，情况又会相反，因为equals()默认比较引用，除非在自己的类中覆盖equal()方法，这些知识将在之后的章节进行详细讲解。

这都是什么鬼，稍微了解了一下java的对象和引用:

new是在内存中为对象开辟空间。具体来说，new是在内存的 堆(heap)上为对象开辟空间。这一空间中，保存有对象的数据和方法。对象连名都没有，没法直接访问它。我们只能通过对象引用来间接访问对象。对象引用(reference)并不是对象本身，而是类似于一个指向对象的指针，存在于内存的栈(stack)中。在Java中，引用起到了指针的作用，但我们不能直接修改指针的值，比如像C语言那样将指针值加1。我们只能通过引用执行对对象的操作。这样的设计避免了许多指针可能引起的错误。用等号赋值时，是将右侧new在堆中创建对象的地址赋予给对象引用。当我们将一个引用赋值给另一个引用时，我们实际上复制的是对象的地址。两个引用将指向同一对象。引用可以指向不同的对象，对象也可以被多个引用操纵。

栈的读取速度比堆快，但栈上存储的数据受到有效范围的限制。在C语言中，当一次函数调用结束时，相应的栈帧(stack frame)要删除，栈帧上存储的参量和自动变量就消失了。Java的栈也受到同样的限制，当一次方法调用结束，该方法存储在栈上的数据将清空。在 Java中，所有的(普通)对象都储存在堆上。因此，new关键字的完整含义是，在堆上创建对象。基本类型(primitive type)的对象，比如int, double，保存在栈上。当我们声明基本类型时，不需要new。一旦声明，Java将在栈上直接存储基本类型的数据。所以，基本类型的变量名表示的是数据本身，不是引用。

随着方法调用的结束，引用和基本类型变量会被清空。由于对象存活于堆，所以对象所占据的内存不会随着方法调用的结束而清空。进程空间可能很快被不断创建的对象占满。Java内建有垃圾回收(garbage collection)机制，用于清空不再使用的对象，以回收内存空间。垃圾回收的基本原则是，当存在引用指向某个对象时，那么该对象不会被回收; 当没有任何引用指向某个对象时，该对象被清空，它所占据的空间被回收。实际上这不确切。正确地说，它已成为垃圾回收机制的处理对象。至于什么时候真正被回收，那要看垃圾回收机制的心情了。由此看来，下面的语句应该不合法吧？至少是没用的吧？

  new Vehicle();

不对。它是合法的，而且可用的。譬如，如果我们仅仅为了打印而生成一个对象，就不需要用引用变量来系住它。最常见的就是打印字符串：

  System.out.println(“I am Java!”);

字符串对象“I am Java!”在打印后即被丢弃。有人把这种对象称之为临时对象。

当我们分离了引用和对象的概念后，Java方法的参数传递机制实际上非常清晰: Java的参数传递为值传递。也就是说，当我们传递一个参数时，方法将获得该参数的一个拷贝。实际上，我们传递的参数，一个是基本类型的变量，另一个为对象的引用。基本类型变量的值传递，意味着变量本身被复制，并传递给Java方法。Java方法对变量的修改不会影响到原变量。引用的值传递，意味着对象的地址被复制，并传递给Java方法。Java方法根据该引用的访问将会影响对象。但是，需要理解的是，不能改变引用，使其指向另外一个对象。

6. 条件运算符

唯一的一个三目运算符条件运算符?

语法形式：布尔表达式？表达式1 : 表达式2

运算过程：如果布尔表达式的值为true ，则返回 表达式1 的值，否则返回 表达式2 的值。

7. instanceof 运算符

该运算符用于操作对象实例，检查该对象是否是一个特定类型（类类型或接口类型）。

instanceof运算符使用格式如下：

  ( Object reference variable ) instanceof  (class/interface type)

如果运算符左侧变量所指的对象，是操作符右侧类或接口(class/interface)的一个对象，那么结果为真。

下面是一个例子：

String name = "James";
boolean result = name instanceof String; // 由于 name 是 String 类型，所以返回真

如果被比较的对象兼容于右侧类型,该运算符仍然返回true。

8. 运算符的优先级

建议直接加括号来控制，简单易读，不用特别去记。

参考资料

• Java基础11 对象引用
• 实验楼:Java编程语言(新版)
• JAVA 对象引用，以及对象赋值
• Java核心技术 卷Ⅰ基础知识 原书第8版
• Java2实用教程 （第三版）_ 耿祥义，张跃平