從0開始學大數據-Java運算符（3）

我們從零開始學習大數據技術，從java基礎，到Linux技術涉獵，再深入到大數據技術的Hadoop、Spark、Storm技術，最后到大數據企業平臺的搭建,層層遞進，由點到面！希望技術大牛能過來指導學習。

上一節了解Java基礎語法，本節我們開始學習Java基礎-運算符，將會圍繞以下幾個知識點進行展開學習：

1. 算術運算符

2. 賦值運算符

3. 比較運算符

4. 邏輯運算符

5. 位運算符

6. 三元運算符

PS：開始之前我們先針對上節數據類型中補充的幾個小問題

一、數據類型中補充的幾個小問題

1、byte值的問題

byte b1=127;

byte b2=(byte)128; //-128

byte b3=(byte)129//-127

byte b3=(byte)130; //-126

byte的范圍：-128 ~ 127

128: 10000000

-128:10000000(這里的1即是符號位，也是數值位)

2、數據類型轉化之默認轉換(遵循從小到大轉換)

byte,short,char ---int ---long---float---double

long:8個字節

float:4個字節

雖然是默認轉換，但因為以下原因，long默認轉換為float

a、它們底層的存儲結構是不同的。

b、float表示的數據范圍比long的范圍大

• long:      2^63-1

• float:      3.4*10^38 > 2*10^38 >2*8^38 = 2*2^3^38 = 2*2^114 > 2^63-1

3、Java語言中的字符char可以存儲一個中文漢字嗎，為什么呢？

• 可以，因為Java語言中的字符占用兩個字節。

• Java語言采用的是Unicode編碼，所有的字符都是依照Unicode進行編碼的

二、運算符

運算符總覽表

在我們數學中也會經常用到運算（加減乘除等），那在Java程序中也是經常要做一些運算操作都有哪些呢，那么先看一下以下針對運算和運算符的定義：

運算：是對常量和變量進行操作的過程成為運算

運算符：是對常量和變量進行操作的符號稱為運算符

分類（6種）：算術運算符，賦值運算符，比較運算符，邏輯運算符，位運算符，三目運算符

那么，我們現在對各類運算符逐一的進行了解

符號：

+，-，*，/，%，++，--

注意事項：

a、整數相除只能得到整數，如果想得到小數，必須把數據變換為浮點數類型

b、/ 獲取的是除法操作的商，% 獲取的是除法操作的余數

下面我們先編寫程序代碼執行看下效果

程序執行結果：

A：單獨使用：

• 放在操作數的前面和后面效果一樣，（這種情況是比較常見的）

B：參與運算使用：

• 放在操作數的前面，先自增1或者自減1，然后再參與運算。

• 放在操作數的后面，先參與運算，再自增1或者自減1。

C：作用：就是對變量進行自增或者自減。

程序舉例：

放后面，程序打印出來的結果：

放前面，程序打印出來的結果

可見，我們前面總結的是對的。

• 放在操作數的前面，先自增1或者自減1，然后再參與運算。

• 放在操作數的后面，先參與運算，再自增1或者自減1。

接下來，我們進一步看一下+的用法（主要有三種）：

    A:加法

    B:正號

    C:字符串的連接符

程序舉例：

程序執行結果：

可見:

* 運算規則是從左到右做運算的，"hello"+'a'+1 ，系統會先識別到hello是一個字符串，則后面的加號就是作為字符串連接符使用，與字符a連接后，形成一個新的字符串，再拼接1。

* 同樣的，在'a'+1+"hello"則是先運算'a'+1(這里的加號是作加法使用)，再連接字符串hello.

符號：

=，+=，-=，*=，/=，%=等

可以劃分為以下兩種：

基本的賦值運算符：=

• 把右邊的數據賦值給左邊。

擴展的賦值運算符：+=，-=，*=，/=，%=

• +=把左邊和右邊做加法，然后賦值給左邊

• 同理，-=，*=，/=，%=的用法參照上述說明

程序舉例：

程序執行結果：

思考題：

接下來，來思考兩個問題，

• short s=1，s=s+1;

• short s=1,s+=1;

判斷上面兩個代碼有沒有問題，如果有，哪里有問題？

編寫程序代碼驗證下：

第一種：

程序執行結果：

注意：還記得，前面我們學的 short類型做運算的時候，默認是先轉換成int類型，int類型占用4個字節數，short類型占用2個字節數，遵從從小到大的轉換原則，所以本程序中s=s+1做運算會損失進度。

第二種：

程序執行結果：

可見，擴展的賦值運算符其實隱含了一個強制類型轉換。

• s +=1;并不等價于s = s + 1；而是等價于s = (s的數據類型)（s+1）;

• 所以通過s +=1;的執行結果是沒有報錯。

符號：

• ==  表示等于

• !=   表示不等于

• > 表示大于號

• >= 表示大于等于

• < 表示小于

• <= 表示小于等于

特點：

• 無論你的操作是簡單還是復雜的，結果都是Boolean類型的 （false和true）

注意事項：

• "=="不能寫成"=";否則會變成賦值運算。

程序舉例：

程序執行結果：

可見，比較運算符對應的結果是Boolean類型的

符號：

• &,|,^,!

基本用法：

• & 與運算，（注意，但&兩邊為布爾值為邏輯與運算，當&兩邊為數字為位運算符）

• | 或運算

• ^ 異或運算

• ! 非運算

特殊用法：

• &&    雙與運算

• ||        雙或運算

特點：

• 邏輯運算符一般用于連接boolean類型的表達式或者值。

表達式：

• 就是用運算符把常量或者變量連接起來的符合java語法的式子

算術表達式：a + b

比較表達式：a == b

結論：

（1）& 邏輯與：有false則false

（2）| 邏輯或：有true則true

(3)  ^ 邏輯異或：相同為false，不同為true

    ^異或舉例：

• 情侶關系： 男男，男女，女男，女女，

• 可見： 正常的情侶關系中，異性是之間才是true的

• 特別聲明：這里絕對沒有歧視同性之間的關系，純屬為了學習交流的^-^

(4)  !邏輯非：非false則true，非true則false

• 特點：偶數個！不改變本身的運算結果

編寫以下程序對上述幾種邏輯運算進行驗證：

程序舉例：

程序執行結果：

可見，我們的結論是正確的，邏輯運算符的基本用法也都講完了，下面我們看看特殊用法。

程序舉例（雙與&& 用法）：

程序執行結果：

可見，&&與&的區別？||與|的區別？

• 兩種運算符的運算結果是一樣的

• &&具有短路效果，如果左邊是false,則右邊不執行

  
  

||與|就不再多做代碼演示，可以自行嘗試驗證：

• 兩種運算符的運算結果是一樣的

• ||具有短路效果，如果左邊是true，則右邊就不執行，結果就為true

  
  

注意：開發中常用的邏輯運算符：

• &&

• ||

• !

符號:

• & 與位運算

• | 或位運算

• ^ 異或運算

• ~ 翻轉運算

• << 左移運算

• >> 右移運算

• >>>無符號右移運算

  
  

注意：

• 要做位運算，首先要把數據轉換為二進制

案例：

通過下述案例，了解下位運算符的特點：

我們先分析下幾條位運算符打印出來的結果：

分析： 因為是位運算，所以我們必須要把數據換算成二進制

• 因為該值得出來是原數值的補碼，所以我們要進一步的求出它的原碼才是我們最終要的值。如果不知道怎么運算，可以參照上一節的Java基礎語法

通過分析執行程序代碼，可見我們的分析是正確的：

*另外，針對^還有以下特點：

• 一個數據對另一個數據位異或兩次，該數據本身不變。

程序舉例：

執行結果如下：

可見，^異或運算可以用于兩個數值對調的運算，建議自行編寫如下代碼做驗證：

• a = a ^ b;

• b = a ^ b;

• a = a ^ b;

這個留給大家自己動手操作。

接下來，我們進一步看一下以下幾種運算：

• <<：左移,左邊最高位丟棄，右邊補齊0

• >>: 右移，正數最高位是0，左邊補齊0；負數最高位是1，左邊補齊1

• >>>: 無符號右移，無論最高位是0還是1，左邊補齊0

  
  

舉例：

在執行運算之前，我們先做以下分析：

<<的移動：

• 可見，<<是把<<左邊的數據*2的移動次冪，即3*2^2=12

• 同理，>>是把>>左邊的數據除以2的移動次冪，即24/2^2 = 24/4 = 6

>>的移動：

然后再通過以下方式求出原碼，就是我們需要的結果。  

>>>的移動：

• 因為新生成的補碼最高位為0，所以為正數，即它的原碼、反碼和補碼的值都相同。
  

• 所以11111111 11111111 11111111 111010對應的十進制結果是：1073741818

程序的執行結果為：

可見，我們最終可以總結如下幾點：

• <<是把<<左邊的數據*2的移動次冪

• >>是把>>左邊的數據除以2的移動次冪

• >>：有符號右移。正數右移高位補0，負數右移高位補1

• >>>：無符號右移。無論是正數還是負數，高位通通補0。

• 對于正數而言，>>和>>>沒區別。

最后，還有一個三元運算符沒講，我們將放到下一節做專題說明。

往期文章：

從0開始學大數據-Java基礎開篇（1）

從0開始學大數據-Java基礎語法（2）

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