2.2.10 运算符、表达式与语句
程序是由许多语句组成的，而语句的基本单位是表达式与运算符。本节将介绍Java运算符的用法、表达式与运算符之间的关系，以及表达式里各种变量的数据类型的转换等。学完本节，希望大家能对Java语句的运作过程有更深一层的认识。
2.2.10.1运算符
Java提供了许多的运算符，这些运算符除了可以处理一般的数学运算外，还可以做逻辑运算、地址运算等。
根据操作数的个数的不同，可以将运算符分为：单目运算符（++、--）、双目运算符（+，-，*）、三目运算符（?: 运算符）。
根据使用场合的不同，运算符可分为赋值运算符、算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、条件运算符、括号运算符、位运算符等。
2.2.10.1.1 赋值运算符号
想为各种不同数据类型的变量赋值时，就必须使用赋值运算符（=），表2-7中所列出的赋值运算符虽然只有一个，但它却是Java语言中必不可缺的。
表2-7 赋值运算符
等号（=）在Java中并不是“等于”的意思，而是“赋值”的意思。还记得在前几章中，为变量赋值的语句吗？
图2-6 表达式的赋值范例
上面的语句是将整数22赋值给num这个变量。再来看看下面这个语句：
num = num - 3; // 将num-3的值运算之后再赋值给变量num存放
从未学习过C或C++的学生，可能会不习惯这种思考方式。若是把等号（=）当成“等于”，这种语句在数学上根本说不通，但是把它看成“赋值”时，这个语句就很容易理解了，把num-3的值运算之后再赋值给num存放，因为之前已经把num的值设为22，所以执行这个语句时，Java会先处理等号后面的部分num-3（值为19），再赋值给等号前面的变量num，执行后，存放在变量num的值就变成了19了。将上面的语句编写成下面这个程序：
范例：TestJava2_15.java
//在程序中赋值采用“=” public class TestJava2_15 { public static void main(String args[]) { int num = 22; //声明整数变量num，并赋值为22 System.out.println("第一次赋值后，num = " + num);//输出num的值 num = num - 3;//将变量num的值减三之后再赋给num变量 System.out.println("改变之后的值，num = " + num);//输出计算后num的值 } }
输出结果：
第一次赋值后，num = 22
改变之后的值，num = 19
当然，在程序中也可以将等号后面的值赋值给其他的变量，如：
in sum = num1+num2 ; // num1与num2相加之后的值再赋给变量sum存放
num1与num2的值经过运算后仍然保持不变，sum会因为“赋值”的操作而更改内容。
2.2.10.1.2 算术运算符
算术运算符在数学上面经常会使用到，表2-8列出了它的成员：
表2-8 算术运算符
·加法运算符“+”
将加法运算符“+”的前后两个操作数相加。如下面的语句：
System.out.println("3 + 8 = "+(3+8)); // 直接输出表达式的值
·减法运算符“-”
将减法运算符“–”前面的操作数减去后面的操作数，如下面的语句：
num = num - 3; // 将num - 3运算之后赋值给num存放
a = b - c; // 将b - c运算之后赋值给a存放
·乘法运算符“*”
将乘法运算符“*”的前后两个操作数相乘，如下面的语句：
b = b * 5; // 将b*5运算之后赋值给b存放
a = a * a; // 将a * a运算之后赋值给a存放
·除法运算符“/”
将除法运算符“/”前面的操作数除以后面的操作数，如下面的语句：
a = b / 5; // 将b / 5运算之后的值赋给a存放
c = c / d; // 将c / d运算之后的值赋给c存放
使用除法运算符时要特别注意一点：除数不能为0。还有就是数据类型的问题。以上面的例子来说当a、b、c、d的类型皆为整数，若是运算的结果不能整除时，输出的结果与实际的值会有差异，这是因为整数类型的变量无法保存小数点后面的数据，因此在声明数据类型及输出时要特别小心。以下面的程序为例，在程序里给两个整型变量a、b赋值，并将a / b的运算结果输出：
范例：TestJava2_16.java
//下面这段程序说明了除法运算符的使用方法 public class TestJava2_17 { public static void main(String[] args) { int a = 13; int b = 4; System.out.println("a = " + a + " , b = " + b); System.out.println("a / b = " + (a / b)); System.out.println("a / b = " + ((float) a / b)); // 进行强制类型转换 } }
输出结果：
a = 13 , b = 4
a / b = 3
a / b = 3.25
程序说明：
1、第9行与10行，程序分别做出不同的输出：第10行中，因为a，b皆为整数类型，输出结果也会是整数类型，程序运行结果与实际的值不同。
2、第10行中，为了保证程序运行结果与实际的值相同，所以使用了强制性的类型转换，即将整数类型（int）转换成浮点数类型（float），程序运行的结果才不会有问题。
·余数运算符“%”
将余数运算符“%”前面的操作数除以后面的操作数，取其所得到的余数。下面的语句是余数运算符的使用范例：
num = num % 3; // 将num%3运算之后赋值给num存放
a = b % c; // 将b%c运算之后赋值给a存放
注意：与C/C++不同，Java里面的%除了可以用于整型数据还可以用于浮点型数据（float、double）。以下面的程序为例，声明两个整型变量a、b，并分别赋值为5和3，再将a%b的运算结果输出。
范例：TestJava2_17.java
//在JAVA中用%进行取模操作 public class TestJava2_17 { public static void main(String[] args) { int a = 5; int b = 3; System.out.println(a + " % " + b + " = " + (a % b)); System.out.println(b + " % " + a + " = " + (b % a)); } }
输出结果：
5 % 3 = 2
3 % 5 = 3
·正数运算符“+”
·负数运算符“-”
如下面的语句：
+3//表示正3
b = -a//表示将-a的值赋给变量b
除此之外，还有一些缩写的算术运算符，形如：+=、-=、/=、*=、%=等等。
2.2.10.1.3 递增与递减运算符
递增与递减运算符在C/C++中就已经存在了，Java仍然将它们保留了下来，是因为它们具有相当大的便利性。表2-9列出了递增与递减运算符的成员。
表2-9 递增与递减运算符
善用递增与递减运算符可使程序更加简洁。例如，声明一个int类型的变量a，在程序运行中想让它加1，语句如下：
a = a+1; // a加1后再赋值给a存放
将a的值加1后再赋值给a存放。也可以利用递增运算符“++”写出更简洁的语句，而语句的意义是相同的：
a++; // a加1后再赋值给a存放，a++为简洁写法
在程序中还可以看到另外一种递增运算符“++”的用法，就是递增运算符“++”在变量的前面，如++a，这和a++所代表的意义是不一样的。
a++：先执行整个语句后再将a的值加1
++a：则先把a的值加1后，再执行整个语句
以下面的程序为例，将a与b的值皆设为3，将a++及++b输出来，可以轻易地比较出两者的不同。
范例：TestJava2_18.java
//下面这段程序说明了“++”的两种用法的使用 public class TestJava2_18 { public static void main(String args[]) { int a = 3, b = 3; System.out.print("a = " + a); // 输出a System.out.println(" , a++ = " + (a++) + " , a= " + a); // 输出a++和a System.out.print("b = " + b); // 输出b System.out.println(" , ++b = " + (++b) + " , b= " + b); // 输出++b和b } }
输出结果：
a = 3 , a++ = 3, a= 4
b = 3 , ++b = 4 , b= 4
程序说明：
1、在第8行中，输出a++及运算后的a的值，所以执行完a++后，a的值才会加1，变成4。
2、程序的第10行中，输出++b运算后b的值，所以执行++b前，b的值即先加1，变成4。
同样的，递减运算符“--”的使用方式和递增运算符“++”是相同的，递增运算符“++”用来将变量值加1，而递减运算符“--”则是用来将变量值减1。
应当注意当多个++表达式连在一起的情况，如下：
int i = 0; int a = (i++) + (i++) + (i++); //a=i++ a=0 i=1 a+=i++ a=1 i=2 a+=i++ a=3 i=3 int b = (++i) + (++i) + (++i); //b=++i i=4 b=4 b+=++i i=5 b=9 b+=++i i=6 b=15 System.out.println("a=" + a);//3 System.out.println("b=" + b);//15
此外，递增与递减运算符只能将变量加1或减1，若是想要将变量加减非1的数时，还是得用原来的“a = a+2”的方法或“a += 2”的方法。
2.2.10.1.4 关系运算符与 if 语句
常常会在if语句中使用到关系运算符，所以有必要先来认识if语句的用法。
if语句的格式如下：
if (判断条件)
语句;
如果括号中的判断条件成立，就会执行后面的语句；若是判断条件不成立，则后面的语句就不会被执行，如下面的程序片段：
if (x>0)
System.out.println("I like Java!");
当x的值大于0，就是判断条件成立时，会执行输出字符串“I like Java!”的操作；相反，当x的值为0或是小于0时，if语句的判断条件不成立，就不会执行上述操作了。表2-10列出了关系运算符的成员，这些运算符在数学上也是经常使用的。
表2-10 关系运算符
在Java 中，关系运算符的表示方式和在数学中很类似，但是由于赋值运算符为“=”，为了避免混淆，当使用关系运算符“等于”（==）时，就必须用2个等号表示；而关系运算符“不等于”的形式有些特别，用“!=”代表，这是因为在键盘上想要取得数学上的不等于符号“≠”较为困难，所以就用“!=”表示不等于。
当使用关系运算符去判断一个表达式的成立与否时，若是判断式成立会产生一个响应值true，若是判断式不成立则会产生响应值false。以下面的程序为例，判断if语句括号中的条件是否成立，若是成立则执行if后面的语句。
范例：TestJava2_19.java
//下面这段程序说明了关系运算符的使用方法，关系运算符返回值为布尔值 public class TestJava2_19 { public static void main(String[] args) { if (5 > 2) { System.out.println("返回值：" + (5 > 2)); } if (true) { System.out.println("Hello Java!"); } if ((3 + 6) == (3 - 6)) { System.out.println("I like Java!"); } } }
输出结果：
返回值：true
Hello Java!
程序说明：
1、在第6行中，由于5>2的条件成立，所以执行第7行的语句：输出“返回值：true”。
2、在第8行中，若是if语句的参数为true，判断亦成立，所以接着执行第10行的语句：输出字符串“Hello Java!”。
3、第10行，3+6并不等于3-6，if的判断条件不成立，所以第11行语句不被执行。
2.2.10.1.5 逻辑运算符
在if语句中也可以看到逻辑运算符，表2-11列出了它的成员。
表2-11 逻辑运算符
!为单目操作符，结合顺序为从右向左，&&和||为双目运算符，结合顺序为从左向右。当使用逻辑运算符&&时，运算符前后的两个操作数的返回值皆为真，运算的结果才会为真；使用逻辑运算符“||”时，运算符前后的两个操作数的返回值只要有一个为真，运算的结果就会为真，如下面的语句：
（1） a>0 && b> 0 // 两个操作数皆为真，运算结果才为真
（2） a>0 || b>0 // 两个操作数只要一个为真，运算结果就为真
在第1个例子中，a>0而且b>0时，表达式的返回值为true，即表示这两个条件必须同时成立才行；在第2个例子中，只要a>0或者b>0，表达式的返回值即为true，这两个条件仅需要一个成立即可，可以参考表2-12中所列出的结果：
表2-12 &&和||结果表
由表2-12可以看出，在条件中，只要有一个条件为假（false），相与的结果就是假（false）；相反的如果有一个条件为真（true），那么相或的结果就为真（true）。
下面的这个程序是判断a的值是否在0~100之间，如果不在即表示成绩输入错误；若是a的值在50~60之间，则需要补考。
范例：TestJava2_20.java
//下面这段程序是对与操作进行的说明，返回值为布尔类型 public class TestJava2_20 { public static void main(String[] args) { int a = 56; if ((a < 0) || (a > 100)) { System.out.println("输入的数据有错误！"); } if ((a < 60) && (a > 49)) { System.out.println("准备补考吧！"); } } }
输出结果：
准备补考吧！
程序说明：
1、当程序执行到第7行时，if 会根据括号中a的值作判断，a<0或是a>100时，条件判断成立，即会执行第8行的语句：输出字符串“输入的数据有错误！”。由于学生成绩是介于0~100分之间，因此当a的值不在这个范围时，就会视为是输入错误。
2、不管第8行是否有执行，都会接着执行第9行的程序。if再根据括号中a的值做判断，a<60且a>49时，条件判断成立，表示该成绩需要进行补考，即会执行第10行的语句，输出“准备补考吧！”。
需要注意的是：||和&&有时候会引起短路。比如：
int a = 10;
int b = 20;
boolean c = ((a < 10) && (++b > 0));
System.out.println("a="+a);
System.out.println("b="+b);
System.out.println("c="+c);
输出结果：
a=10
b=20
c=false
程序说明：
从输出结果可以看出b的值没有改变。当判断条件a<10时，发现不成立就已经可以确定整个表达式的真假情况，所以引起短路，此时就不再做++b>0的操作。
遵循的原则就是：只对能够确定整个表达式值所需要的最少数目的子表达式进行计算。也就是说，当计算出一个子表达式的值后便可确定整个逻辑表达式的值时，后面的子表达式就不需要再计算了，这种表达式也称为短路表达式。
如果下列条件满足：
“表达式1 && 表达式2”中，表达式1为false，整个表达式为false，表达式2不执行
“表达式1 || 表达式2”中，表达式1为true，整个表达式为true，表达式2不执行
例如：int a=0, b=3;对于表达式(a>0) && (b++ > 0);和(b>0) || (++a > 0);结果是b++和++a都不会得到执行，a, b的值不变。
感谢阅读。如果感觉此章对您有帮助，却又不想白瞟
