4.1 Java中的运算符列表
先让我们了解一下Java的所有运算符号，再展开来讲。Java的运算符分为四类：算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符。
· 算术运算符号：+（加）、-（减）、*（乘）、/（除）、%（取模）、++（自加）、--（自减）。
· 关系运算符：==（等于）、!=（不等于）、>（大于）、>=（大于等于）、<（小于）、<=（小于等于）。
· 逻辑运算符：&&（短路与）、||（短路或）、!（非）、^（异或）、&（与）、|（或）。
· 位运算符：&（与）、|（或）、~（按位取反）、>>（右位移）、<<（左位移）、>>>（无符号位移）。
4.1.1 算术运算符
+（加）运算符可以对数值类型进行操作，相加的结果至少为int类型或是较大一方的数据类型。
以下是一些加运算的例子。
【文件4.1】Operation.java
1. byte a1 = 1; 2. short a2 = 1; 3. int a3 = 1; 4. double a4 = 1D; 5. // 相加的结果为int类型，所以将a1+a2的结果转成byte类型 6. byte b1 = (byte) (a1 + a2); 7. //相加的结果为short类型，所以将a1+a2的结果转成short类型 8. short b2 = (short)(a1+a2); 9. //相加的结果为int类型，可以直接赋值给int类型 10. int b3= a1+a2; 11. //相加的结果为double类型，所以赋值给double类型是可以的 12. double b4 = a1+a4;
-（减）、*（乘）、/（除）的运算与上面的类似，不再赘述。需要说明的是/（除）运算，如果参与的都是int或long类型，则只会返回整数部分。只有float和double参与运算时，才会返回小数。
1. int a1 = 10/4;//返回的结果为2 2. double a2=10.0D/4;//返回2.5
+（运算）不仅可以进行数值的运算，还可以进行字符串的串联操作，使用+对任意对象进行+操作时，将按优先级将这个对象转成String。相加的结果也同样为String类型。
【文件4.2】Operation1.java
1. int a1 = 10; 2. int a2 = 90; 3. String str = "Mrchi"; 4. String str1 = a1+a2+str; 5. String str2 = str+a1+a2;
在上面的代码中，第4行相加的结果为100Mrchi。按照运算的优先级，先计算10+90的结果（100）再与Mrchi进行字符串串联，结果为100Mrchi。
第5行的结果为Mrchi1090。因为先进行Mrchi与10的串联，成为字符串，再串联a2，结果为Mrchi1090。
采用%取余（取模）运算符，两数计算的结果为余数。
【文件4.3】Operation2.java
1. int a = 10%2;//余数为0，整除 2. int b = 10%4;//余数为2，即10除以4余2 3. int c = 10%7;//余数为3
++（自加）分前++、后++。前++是指先加再用，后++是指先用当前的数再进行++操作。--（自减）同上。以下是示例：
【文件4.4】Operation3.java
1. int a = 1; 2. int b = a++; 3. //先将a的值赋给b，所以b的值为1，然后a做自加，所以a的值为2 4. int c = 1; 5. int d = ++c; 6. //先对c做自加操作，此时c的值为2，再将c的值赋给d，所以d的值为2
需要说明的是，++、--操作不会修改数据的类型。例如，以下两种代码所获取的结果不同：
1. byte a = 1; 2. a++;//++不修改数据类型 3. a=(byte)(a+1);//a+1的结果为int，所以必须强制类型转换才可以回到byte上
4.1.2 关系运算符
关系运算符用于比较两个数值的大小，比较结果为boolean值。>=、<=、>、<可以直接比较两个数值，==和!=不仅可以比较数值，还可以比较任意对象的内存地址。
示例程序如下：
【文件4.5】Operation4.java
1. int a = 1;
2. int b = 1;
3. Integer c = new Integer(1);
4. String str1 = "Jack";
5. String str2 = new String("Jack");
6. boolean b1 = a == b;
7. boolean b2 = a == c;
8. boolean b3 = str1 == str2;
第6行直接比较两个数值的结果为true。在第7行，虽然c是对象类型，但是在JDK 1.5以后会自动将c拆成int类型，所以也是直接比较两个值，结果为true。第8行为比较两个对象类型的内存是否一样，由于str2是一个新内存对象的声明，因此第8行的结果为false。
4.1.3 逻辑运算符
&（与）和|（或）既可以进行逻辑运算，也可以进行位运算。当&（与）两边运算表达式的值都为true时，结果为true；两边只要有一方为false，则结果为false。|（或）两边表达式的值只要有一个为true则结果为true，只有两边都为false时结果才为false。值得注意的是，&和|两边的表达式无论如何都会参与运算。
请见以下表达式：
1. boolean boo1 = true & false;// false 2. boolean boo2 = true & true;// true; 3. boolean boo3 = false | true;// true
两边都为运算表达式时，表达式两边都会参与运算:
boolean boo1 = (1==2) & (1==1);// false
&&（短路与）、||（短路或）的两边只能是boolean表达式。使用&&时，如果&&左边的表达式已经为false，则无论右边为true还是false，结果都是false，此时右边的表达式将不再参与运算，所以叫作短路与运算。同样的，对于||（短路或），如果左边已经是true，那么无论右边是true还是false都将为true，此时右边也不再参与运算，所以叫短路或。
在进行比较时，虽然使用&&和||可以省去不必要的运算，但是也会带来一些问题，如下代码将不会抛出异常。
【文件4.6】Operation5.java
1. String str = null; 2. boolean boo = false && str.length()==3; 3. System.err.println(boo);
在上面的第2行中，str为null值，如果直接调用str.length()获取长度，则会抛出一个NullPointerException异常，但是&&左边已经是false，右边不会参与运算，所以不会抛出异常。如果将&&修改为&，将会抛出NullPointerException异常，因为&两边都会参与运算，此时str的值为null：
1. String str1 = null; 2. boolean boo1 = false & str.length()==3; 3. System.err.println(boo1);
使用^（异域运算符）时，两个表达值式的值不一样时结果才是true，即：
1. boolean boo1 = false ^ true;// true 2. boolean boo2 = false ^ false;// false
!（非运算符号）为取反操作，如!true的结果为false，!false的结果为true。
4.1.4 位运算符
位运算符包含的符号有&（与）、|（或）、~（按位取反）、>>（右位移）、<<（左位移）、>>>（无符号位移），是对二进制数据进行运算，即运算的对象为0和1。
&（与）运算符的两边都为1时结果为1，例如：
【文件4.7】Operation6.java
1. // 声明一个二进制的数15，使用0b声明一个二进制的数 2. int a = 0b00000000_00000000_00000000_00001111; 3. // 声明一个二进制的1 4. int b = 0b00000000_00000000_00000000_00000001; 5. // a&b则c的结果为1 6. int c = a & b;
在上例中，c的结果为1，运算过程如图4-1所示。
图4-1
进行|（或）运算时，只要表达式的两边有一个为1，结果就是1。
【文件4.8】Operation7.java
1. // 声明一个二进制的数15，使用0b声明一个二进制的数 2. int a = 0b00000000_00000000_00000000_00001111; 3. // 声明一个二进制的1 4. int b = 0b00000000_00000000_00000000_00000001; 5. // a|b，则c的结果为15 6. int c = a | b;
在上例中，c的结果为15，运算过程如图4-2所示。
图4-2
~是按位取反运算符号，若是1则转换成0，若是0则转换成1。
【文件4.9】Operation8.java
1. // 声明一个二进制的数15，使用0b声明一个二进制的数 2. int a = 0b00000000_00000000_00000000_00001111; 3. int b = ~a; 4. System.err.println(b);//-16 5. //11111111111111111111111111110000 6. System.err.println(Integer.toBinaryString(b));
在上例中，第4行的输出为-16。a的首位是0，按位取反以后为1，对于一个二进制来说，首位为1时为负数，所以b的值为负数。
在第6行中，通过Integer包装类型的静态方法，将b转成二进制的结果为11111111111111111111111111110000，正是a值按位取反以后的结果。
>>（右位移）和<<（左位移）运算是将二进制数据向右或左进行位移，移出去的数据将在前面或者后面补0。
1. int a = 0b00000000_00000000_00000000_00001111; 2. int b = a >> 2;//结果为3
上面的向右位移运算过程如图4-3所示。
图4-3
向右位移两位以后，移出两个1，前面补两个0，所以最后的二进制结果为00000000_00000000_00000000_00000011，这个二进制数据的结果为2。
左位移运算同理，只是后面补0，不再赘述。
>>>为无符号位移运算符，对于>>右位移运算，如果为负数，则前面补1，即依然是负数。如>>右位移运算的示例：
【文件4.10】Operation9.java
1. int a = 0b10000000_00000000_00000000_00000000; 2. int b = a >> 2; 3. String bin = "00000000000000000000000000000000" + Integer.toBinaryString(b); 4. bin = bin.substring(bin.length() - 32); 5. System.err.println(b + "," + bin);
在上面的代码中，a变量的二进制形式是以1开始的，所以为负数，使用>>右移两位，即后面去除两个0，则是有符号位移，所以前面补1，结果为-536870912，11100000000000000000000000000000，即依然为负数。如果使用>>>无符号位移，即将第2行的代码修改成“int b =a>>>2;”，结果为536870912，00100000000000000000000000000000即前面补0，结果为正数。对于无符号位移，无论是正数还是负数，前面都补0，有符号位移则会根据情况前面补0或补1。