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有些運算符在JAVA語言中存在著，但是在實際開發中我們或許很少用到它們，在面試題中卻時常出現它們的身影，對于這些運算符的含義和用法，你是否還記得呢？

自增（++）和自減（--）運算符

我們先來回答幾個問題吧：

Java代碼

int ?i?=? 0 ; ??
int ?j?=?i++; ??
int ?k?=?--i;??

    int i = 0;
int j = i++;
int k = --i;

這段代碼運行后，i等于多少？j等于多少？k等于多少？太簡單了？好，繼續：

Java代碼

int ?i?=? 0 ; ??
int ?j?=?i++?+?++i; ??
int ?k?=?--i?+?i--;??

    int i = 0;
int j = i++ + ++i;
int k = --i + i--;

代碼執行后i、j、k分別等于多少呢？還是很簡單？好，再繼續：

Java代碼

int ?i= 0 ; ??
System.out.println(i++);??

    int i=0;
System.out.println(i++);

這段代碼運行后輸出結果是什么？0？1？

Java代碼

float ?f= 0 .1F; ??
f++; ??
double ?d= 0 .1D; ??
d++; ??
char ?c= 'a' ; ??
c++;??

    float f=0.1F;
f++;
double d=0.1D;
d++;
char c='a';
c++;

上面這段代碼可以編譯通過嗎？為什么？如果你能順利回答到這里，說明你對自增和自減運算符的掌握已經很好了。

為了分析出上面提出的幾個問題，我們首先來回顧一下相關知識：

自增（++）：將變量的值加1，分前綴式（如++i）和后綴式（如i++）。前綴式是先加1再使用；后綴式是先使用再加1。
自減（--）：將變量的值減1，分前綴式（如--i）和后綴式（如i--）。前綴式是先減1再使用；后綴式是先使用再減1。

在第一個例子中，int j=i++;是后綴式，因此i的值先被賦予j，然后再自增1，所以這行代碼運行后，i=1、j=0；而int k=--i;是前綴式，因此i先自減1，然后再將它的值賦予k，因此這行代碼運行后，i=0、k=0。

在第二個例子中，對于int j=i++ + ++i;，首先運行i++，i的值0被用于加運算（+），之后i自增值變為1，然后運行++i，i先自增變為2，之后被用于加運算，最后將i兩次的值相加的結果0+2=2賦給j，因此這行代碼運行完畢后i=2、j=2；對于int k=--i + i--;用一樣的思路分析，具體過程在此不再贅述，結果應該是i=0、k=2。

自增與自減運算符還遵循以下規律：

可以用于整數類型byte、short、int、long，浮點類型float、double，以及字符串類型char。
在Java5.0及以上版本中，它們可以用于基本類型對應的包裝器類Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Character。
它們的運算結果的類型與被運算的變量的類型相同。

下面的這個例子驗證以上列出的規律，它可以編譯通過并執行。

Java代碼

public ? class ?Test?{ ??
???? public ? static ? void ?main(String[]?args)?{ ??
???????? //?整型 ??
???????? byte ?b?=? 0 ; ??
????????b++; ??
???????? //?整型 ??
???????? long ?l?=? 0 ; ??
????????l++; ??
???????? //?浮點型 ??
???????? double ?d?=? 0.0 ; ??
????????d++; ??
???????? //?字符串 ??
???????? char ?c?=? 'a' ; ??
????????c++; ??
???????? //?基本類型包裝器類 ??
????????Integer?i?=? new ?Integer( 0 ); ??
????????i++; ??
????} ??
}??

    public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		// 整型
		byte b = 0;
		b++;
		// 整型
		long l = 0;
		l++;
		// 浮點型
		double d = 0.0;
		d++;
		// 字符串
		char c = 'a';
		c++;
		// 基本類型包裝器類
		Integer i = new Integer(0);
		i++;
	}
}

按位運算符

你還能說出來按位運算符一共有哪幾種嗎？對比下面的列表看看，有沒有從你的記憶中消失了的：

按位與運算（&）：二元運算符。當被運算的兩個值都為1時，運算結果為1；否則為0。
按位或運算（|）：二元運算符。當被運算的兩個值都為0時，運算結果為0；否則為1。
按位異或運算（^）：二元運算符。當被運算的兩個值中任意一個為1，另一個為0時，運算結果為1；否則為0。
按位非運算（~）：一元運算符。當被運算的值為1時，運算結果為0；當被運算的值為0時，運算結果為1。

這里不像我們看到的邏輯運算符（與運算&&、或運算||、非運算！）操作的是布爾值true或false，或者是一個能產生布爾值的表達式；“按位運算符”所指的“位”就是二進制位，因此它操作的是二進制的0和1。在解釋按位運算符的執行原理時，我們順便說說它們和邏輯運算符的區別。

[list=1]

邏輯運算符只能操作布爾值或者一個能產生布爾值的表達式；按位運算符能操作整型值，包括byte、short、int、long，但是不能操作浮點型值（即float和double），它還可以操作字符型（char）值。按位運算符不能夠操作對象，但是在Java5.0及以上版本中，byte、short、int、long、char所對應的包裝器類是個例外，因為JAVA虛擬機會自動將它們轉換為對應的基本類型的數據。
下面的例子驗證了這條規律：

Java代碼

public ? class ?BitOperatorTest?{ ??
???? public ? static ? void ?main(String[]?args)?{ ??
???????? //?整型 ??
???????? byte ?b1?=? 10 ,?b2?=? 20 ; ??
????????System.out.println( "(byte)10?&?(byte)20?=?" ?+?(b1?&?b2)); ??
???????? //?字符串型 ??
???????? char ?c1?=? 'a' ,?c2?=? 'A' ; ??
????????System.out.println( "(char)a?|?(char)A?=?" ?+?(c1?|?c2)); ??
???????? //?基本類型的包裝器類 ??
????????Long?l1?=? new ?Long( 555 ),?l2?=? new ?Long( 666 ); ??
????????System.out.println( "(Long)555?^?(Long)666?=?" ?+?(l1?^?l2)); ??
???????? //?浮點型 ??
???????? float ?f1?=? 0 .8F,?f2?=? 0 .5F; ??
???????? //?編譯報錯，按位運算符不能用于浮點數類型 ??
???????? //?System.out.println("(float)0.8?&?(float)0.5?=?"?+?(f1?&?f2)); ??
????} ??
}??

      public class BitOperatorTest {
	public static void main(String[] args) {
		// 整型
		byte b1 = 10, b2 = 20;
		System.out.println("(byte)10 & (byte)20 = " + (b1 & b2));
		// 字符串型
		char c1 = 'a', c2 = 'A';
		System.out.println("(char)a | (char)A = " + (c1 | c2));
		// 基本類型的包裝器類
		Long l1 = new Long(555), l2 = new Long(666);
		System.out.println("(Long)555 ^ (Long)666 = " + (l1 ^ l2));
		// 浮點型
		float f1 = 0.8F, f2 = 0.5F;
		// 編譯報錯，按位運算符不能用于浮點數類型
		// System.out.println("(float)0.8 & (float)0.5 = " + (f1 & f2));
	}
}

運行結果：

(byte)10 & (byte)20 = 0
(char)a | (char)A = 97
(Long)555 ^ (Long)666 = 177

邏輯運算符的運算遵循短路形式，而按位運算符則不是。所謂短路就是一旦能夠確定運算的結果，就不再進行余下的運算。下面的例子更加直觀地展現了短路與非短路的區別：

Java代碼

public ? class ?OperatorTest?{ ??
???? public ? boolean ?leftCondition()?{ ??
????????System.out.println( "執行-返回值:false;方法:leftCondition()" ); ??
???????? return ? false ; ??
????} ??
??
???? public ? boolean ?rightCondition()?{ ??
????????System.out.println( "執行-返回值:true;方法:rightCondition()" ); ??
???????? return ? true ; ??
????} ??
??
???? public ? int ?leftNumber()?{ ??
????????System.out.println( "執行-返回值:0;方法:leftNumber()" ); ??
???????? return ? 0 ; ??
????} ??
??
???? public ? int ?rightNumber()?{ ??
????????System.out.println( "執行-返回值:1;方法:rightNumber()" ); ??
???????? return ? 1 ; ??
????} ??
??
???? public ? static ? void ?main(String[]?args)?{ ??
????????OperatorTest?ot?=? new ?OperatorTest(); ??
??
???????? if ?(ot.leftCondition()?&&?ot.rightCondition())?{ ??
???????????? //?do?something ??
????????} ??
????????System.out.println(); ??
??
???????? int ?i?=?ot.leftNumber()?&?ot.rightNumber(); ??
????} ??
}??

      public class OperatorTest {
	public boolean leftCondition() {
		System.out.println("執行-返回值:false;方法:leftCondition()");
		return false;
	}

	public boolean rightCondition() {
		System.out.println("執行-返回值:true;方法:rightCondition()");
		return true;
	}

	public int leftNumber() {
		System.out.println("執行-返回值:0;方法:leftNumber()");
		return 0;
	}

	public int rightNumber() {
		System.out.println("執行-返回值:1;方法:rightNumber()");
		return 1;
	}

	public static void main(String[] args) {
		OperatorTest ot = new OperatorTest();

		if (ot.leftCondition() && ot.rightCondition()) {
			// do something
		}
		System.out.println();

		int i = ot.leftNumber() & ot.rightNumber();
	}
}

運行結果：

執行-返回值:false;方法:leftCondition()
執行-返回值:0;方法:leftNumber()
執行-返回值:1;方法:rightNumber()

運行結果已經很明顯地顯示了短路和非短路的區別，我們一起來分析一下產生這個運行結果的原因。當運行“ot.leftCondition() && ot.rightCondition()”時，由于方法leftCondition()返回了false，而對于“&&”運算來說，必須要運算符兩邊的值都為true時，運算結果才為true，因此這時候就可以確定，不論rightCondition()的返回值是什么，“ot.leftCondition() && ot.rightCondition()”的運算值已經可以確定是false，由于邏輯運算符是短路的形式，因此在這種情況下，rightCondition()方法就不再被運行了。
而對于“ot.leftNumber() & ot.rightNumber()”，由于“leftNumber()”的返回值是0，對于按位運算符“&”來說，必須要運算符兩邊的值都是1時，運算結果才是1，因此這時不管“rightNumber()”方法的返回值是多少，“ot.leftNumber() & ot.rightNumber()”的運算結果已經可以確定是0，但是由于按位運算符是非短路的，所以rightNumber()方法還是被執行了。這就是短路與非短路的區別。
[/list]
移位運算符

移位運算符和按位運算符一樣，同屬于位運算符，因此移位運算符的位指的也是二進制位。它包括以下幾種：

左移位（<<）：將操作符左側的操作數向左移動操作符右側指定的位數。移動的規則是在二進制的低位補0。
有符號右移位（>>）：將操作符左側的操作數向右移動操作符右側指定的位數。移動的規則是，如果被操作數的符號為正，則在二進制的高位補0；如果被操作數的符號為負，則在二進制的高位補1。
無符號右移位（>>>）：將操作符左側的操作數向右移動操作符右側指定的位數。移動的規則是，無論被操作數的符號是正是負，都在二進制位的高位補0。

注意，移位運算符不存在“無符號左移位（<<<）”一說。與按位運算符一樣，移位運算符可以用于byte、short、int、long等整數類型，和字符串類型char，但是不能用于浮點數類型float、double；當然，在Java5.0及以上版本中，移位運算符還可用于byte、short、int、long、char對應的包裝器類。我們可以參照按位運算符的示例寫一個測試程序來驗證，這里就不再舉例了。

與按位運算符不同的是，移位運算符不存在短路不短路的問題。

寫到這里就不得不提及一個在面試題中經常被考到的題目：

引用

請用最有效率的方法計算出2乘以8等于幾？

這里所謂的最有效率，實際上就是通過最少、最簡單的運算得出想要的結果，而移位是計算機中相當基礎的運算了，用它來實現準沒錯了。左移位“<<”把被操作數每向左移動一位，效果等同于將被操作數乘以2，而2*8=（2*2*2*2），就是把2向左移位3次。因此最有效率的計算2乘以8的方法就是“2<<3”。

最后，我們再來考慮一種情況，當要移位的位數大于被操作數對應數據類型所能表示的最大位數時，結果會是怎樣呢？比如，1<<35=?呢？

這里就涉及到移位運算的另外一些規則：

byte、short、char在做移位運算之前，會被自動轉換為int類型，然后再進行運算。
byte、short、int、char類型的數據經過移位運算后結果都為int型。
long經過移位運算后結果為long型。
在左移位（<<）運算時，如果要移位的位數大于被操作數對應數據類型所能表示的最大位數，那么先將要求移位數對該類型所能表示的最大位數求余后，再將被操作數移位所得余數對應的數值，效果不變。比如1<<35=1<<(35%32)=1<<3=8。
對于有符號右移位（>>）運算和無符號右移位（>>>）運算，當要移位的位數大于被操作數對應數據類型所能表示的最大位數時，那么先將要求移位數對該類型所能表示的最大位數求余后，再將被操作數移位所得余數對應的數值，效果不變。。比如100>>35=100>>(35%32)=100>>3=12。

下面的測試代碼驗證了以上的規律：

Java代碼

public ? abstract ? class ?Test?{ ??
???? public ? static ? void ?main(String[]?args)?{ ??
????????System.out.println( "1?<<?3?=?" ?+?( 1 ?<<? 3 )); ??
????????System.out.println( "(byte)?1?<<?35?=?" ?+?(( byte )? 1 ?<<?( 32 ?+? 3 ))); ??
????????System.out.println( "(short)?1?<<?35?=?" ?+?(( short )? 1 ?<<?( 32 ?+? 3 ))); ??
????????System.out.println( "(char)?1?<<?35?=?" ?+?(( char )? 1 ?<<?( 32 ?+? 3 ))); ??
????????System.out.println( "1?<<?35?=?" ?+?( 1 ?<<?( 32 ?+? 3 ))); ??
????????System.out.println( "1L?<<?67?=?" ?+?(1L?<<?( 64 ?+? 3 ))); ??
???????? //?此處需要Java5.0及以上版本支持 ??
????????System.out.println( "new?Integer(1)?<<?3?=?" ?+?( new ?Integer( 1 )?<<? 3 )); ??
????????System.out.println( "10000?>>?3?=?" ?+?( 10000 ?>>? 3 )); ??
????????System.out.println( "10000?>>?35?=?" ?+?( 10000 ?>>?( 32 ?+? 3 ))); ??
????????System.out.println( "10000L?>>>?67?=?" ?+?(10000L?>>>?( 64 ?+? 3 ))); ??
????} ??
}??

      public abstract class Test {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("1 << 3 = " + (1 << 3));
		System.out.println("(byte) 1 << 35 = " + ((byte) 1 << (32 + 3)));
		System.out.println("(short) 1 << 35 = " + ((short) 1 << (32 + 3)));
		System.out.println("(char) 1 << 35 = " + ((char) 1 << (32 + 3)));
		System.out.println("1 << 35 = " + (1 << (32 + 3)));
		System.out.println("1L << 67 = " + (1L << (64 + 3)));
		// 此處需要Java5.0及以上版本支持
		System.out.println("new Integer(1) << 3 = " + (new Integer(1) << 3));
		System.out.println("10000 >> 3 = " + (10000 >> 3));
		System.out.println("10000 >> 35 = " + (10000 >> (32 + 3)));
		System.out.println("10000L >>> 67 = " + (10000L >>> (64 + 3)));
	}
}

運行結果：

1 << 3 = 8
(byte) 1 << 35 = 8
(short) 1 << 35 = 8
(char) 1 << 35 = 8
1 << 35 = 8
1L << 67 = 8
new Integer(1) << 3 = 8
10000 >> 3 = 1250
10000 >> 35 = 1250
10000L >>> 67 = 1250

向原作者致敬，轉自：

作者：臧圩人（zangweiren）
網址： http://zangweiren.iteye.com

JAVA面試題解惑系列（十一）——這些運算符你是否還記得？

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