20190814 On Java8 第四章 运算符

第四章 运算符

优先级

程序员经常都会忘记其他优先级规则，所以应该用括号明确规定运算顺序。

赋值

基本类型的赋值都是直接的，而不像对象，赋予的只是其内存的引用。举个例子，a = b ，如果 b 是基本类型，那么 赋值操作会将 b 的值复制一份给变量 a， 此后若 a 的值发生改变是不会影响到 b 的。

如果是为对象赋值，那么结果就不一样了。对一个对象进行操作时，我们实际上操作的是它的引用。所以我们将右边的对象赋予给左边时，赋予的只是该对象的引用。此时，两者指向的堆中的对象还是同一个。

算术运算符

通过在创建 Random 对象时提供种子（随机数生成器的初始化值，其始终为特定种子值产生相同的序列），让程序每次执行都生成相同的随机数，如此以来输出结果就是可验证的。

递增和递减

对于前递增和前递减（如 ++a 或 --a），会先执行递增/减运算，再返回值。而对于后递增和后递减（如 a++ 或 a--），会先返回值，再执行递增/减运算。

关系运算符

测试对象等价

// operators/Equivalence.java
public class Equivalence {
    public static void main(String[] args) {
        Integer n1 = 47;
        Integer n2 = 47;
        System.out.println(n1 == n2); // true
        System.out.println(n1 != n2); // false
    }
}

== 和 != 比较的是对象引用，所以输出实际上应该是先输出 false，再输出 true（译者注：如果你把47改成128，那么打印的结果就是这样，因为 Integer 内部维护着一个 IntegerCache 的缓存，默认缓存范围是 [-128, 127]，所以 [-128, 127] 之间的值用 == 和 != 比较也能能到正确的结果，但是不推荐用关系运算符比较。

逻辑运算符

短路

逻辑运算符支持一种称为“短路”（short-circuiting）的现象。整个表达式会在运算到可以明确结果时就停止并返回结果，这意味着该逻辑表达式的后半部分不会被执行到。

字面值常量

在文本值的后面添加字符可以让编译器识别该文本值的类型。对于 Long 型数值，结尾使用大写 L 或小写 l 皆可（不推荐使用 l，因为容易与阿拉伯数值 1 混淆）。大写 F 或小写 f 表示 float 浮点数。大写 D 或小写 d 表示 double 双精度。

十六进制（以 16 为基数），适用于所有整型数据类型，由前导 0x 或 0X 表示，后跟 0-9 或 a-f （大写或小写）。

八进制（以 8 为基数）由 0~7 之间的数字和前导零 0 表示。

Java 7 引入了二进制的字面值常量，由前导 0b 或 0B 表示，它可以初始化所有的整数类型。

下划线

Java 7 中有一个深思熟虑的补充：我们可以在数字字面量中包含下划线 _，以使结果更清晰。这对于大数值的分组特别有用。

指数计数法

在科学与工程学领域，e 代表自然对数的基数，约等于 2.718 （Java 里用一种更精确的 double 值 Math.E 来表示自然对数）。

在 Java 中看到类似“1.39e-43f”这样的表达式时，它真正的含义是“1.39 × 10的-43次方”。

位运算符

若两个输入位都是 1，则按位“与运算符” & 运算后结果是 1，否则结果是 0。若两个输入位里至少有一个是 1，则按位“或运算符” | 运算后结果是 1；只有在两个输入位都是 0 的情况下，运算结果才是 0。若两个输入位的某一个是 1，另一个不是 1，那么按位“异或运算符” ^ 运算后结果才是 1。按位“非运算符” ~ 属于一元运算符；它只对一个自变量进行操作（其他所有运算符都是二元运算符）。按位非运算后结果与输入位相反。例如输入 0，则输出 1；输入 1，则输出 0。

位运算符和逻辑运算符都使用了同样的字符，只不过数量不同。位短，所以位运算符只有一个字符。位运算符可与等号 = 联合使用以接收结果及赋值：&=，|= 和 ^= 都是合法的（由于 ~ 是一元运算符，所以不可与 = 联合使用）。

移位运算符

移位运算符面向的运算对象也是二进制的“位”。它们只能用于处理整数类型（基本类型的一种）。左移位运算符 << 能将其左边的运算对象向左移动右侧指定的位数（在低位补 0）。右移位运算符 >> 则相反。右移位运算符有“正”、“负”值：若值为正，则在高位插入 0；若值为负，则在高位插入 1。Java 也添加了一种“不分正负”的右移位运算符（>>>），它使用了“零扩展”（zero extension）：无论正负，都在高位插入 0。这一运算符是 C/C++ 没有的。

移位可以与等号 <<= 或 >>= 或 >>>= 组合使用。

字符串运算符

运用 String + 时。若表达式以一个 String 类型开头（编译器会自动将双引号 "" 标注的的字符序列转换为字符串），那么后续所有运算对象都必须是字符串。

这种转换与数据的位置无关，只要当中有一条数据是字符串类型，其他非字符串数据都将被转换为字符串形式并连接。

类型转换

若将数据类型进行“向下转换”（Narrowing Conversion）的操作（将容量较大的数据类型转换成容量较小的类型），可能会发生信息丢失的危险。此时，编译器会强迫我们进行转型。 对于“向上转换”（Widening conversion），则不必进行显式的类型转换，因为较大类型的数据肯定能容纳较小类型的数据，不会造成任何信息的丢失。

除了布尔类型的数据， Java 允许任何基本类型的数据转换为另一种基本类型的数据。

截断和舍入

在执行“向下转换”时，必须注意数据的截断和舍入问题。

从 float 和 double 转换为整数值时，小数位将被截断。若你想对结果进行四舍五入，可以使用 java.lang.Math 的 round() 方法。

类型提升

如果我们对小于 int 的基本数据类型（即 char、byte 或 short）执行任何算术或按位操作，这些值会在执行操作之前类型提升为 int，并且结果值的类型为 int。若想重新使用较小的类型，必须使用强制转换（由于重新分配回一个较小的类型，结果可能会丢失精度）。通常，表达式中最大的数据类型是决定表达式结果的数据类型。float 型和 double 型相乘，结果是 double 型的；int 和 long 相加，结果是 long 型。

在 char，byte 和 short 类型中，我们可以看到算术运算符的“类型转换”效果。我们必须要显式强制类型转换才能将结果重新赋值为原始类型。