运算符与表达式

运算符用于对数据进行操作，表达式是由运算符和操作数组成的式子。

算术运算符

运算符	含义	示例	结果
+	加法	5 + 3	8
-	减法	5 - 3	2
*	乘法	5 * 3	15
/	除法	5 / 3	1（整数除法）
%	取模（求余）	5 % 3	2
++	自增	i++	先取值后加 1
--	自减	--i	先减 1 后取值

int a = 10, b = 3;
System.out.println(a + b);   // 13
System.out.println(a - b);   // 7
System.out.println(a * b);   // 30
System.out.println(a / b);   // 3（整数除法，小数部分被丢弃）
System.out.println((double) a / b);  // 3.3333...（浮点除法）
System.out.println(a % b);   // 1

// 自增自减
int i = 5;
int j = i++;   // j = 5, i = 6（先取值，后自增）
int k = ++i;   // k = 7, i = 7（先自增，后取值）

关系运算符

运算符	含义	示例	结果
==	等于	5 == 3	false
!=	不等于	5 != 3	true
>	大于	5 > 3	true
<	小于	5 < 3	false
>=	大于等于	5 >= 3	true
<=	小于等于	5 <= 3	false

int x = 5, y = 10;
boolean result = x < y;   // true
boolean eq = (x == y);    // false

// 字符串比较必须用 equals()，不能用 ==
String s1 = "Hello";
String s2 = "Hello";
System.out.println(s1.equals(s2));  // true（比较值）
System.out.println(s1 == s2);       // true（字面量，常量池优化）
// 对于 new 出来的字符串，== 会返回 false
String s3 = new String("Hello");
System.out.println(s1 == s3);       // false（不同对象）

逻辑运算符

运算符	含义	示例	结果
&&	短路与	true && false	false
||	短路或	true || false	true
!	非	!true	false
&	非短路与	true & false	false
|	非短路或	true | false	true
^	异或	true ^ false	true

短路与 &&、短路或 ||

int a = 5, b = 10;

// && 短路：如果左边为 false，右边不再执行
boolean result1 = (a > 10) && (b++ > 5);
System.out.println(b);  // 10（b++ 未执行）

// & 非短路：两边都会执行
boolean result2 = (a > 10) & (b++ > 5);
System.out.println(b);  // 11（b++ 执行了）

赋值运算符

运算符	含义	示例	等价于
=	赋值	x = 5	x = 5
+=	加后赋值	x += 3	x = x + 3
-=	减后赋值	x -= 3	x = x - 3
*=	乘后赋值	x *= 3	x = x * 3
/=	除后赋值	x /= 3	x = x / 3
%=	取模后赋值	x %= 3	x = x % 3

int x = 10;
x += 5;   // x = 15
x -= 3;   // x = 12
x *= 2;   // x = 24
x /= 4;   // x = 6
x %= 5;   // x = 1

位运算符

运算符	含义	示例
&	按位与	5 & 3 → 1
|	按位或	5 | 3 → 7
^	按位异或	5 ^ 3 → 6
~	按位取反	~5 → -6
<<	左移	5 << 1 → 10
>>	右移（符号位填充）	5 >> 1 → 2
>>>	无符号右移	5 >>> 1 → 2

// 位运算的实际应用：权限控制
int READ = 1;    // 001
int WRITE = 2;   // 010
int EXEC = 4;    // 100

int permission = READ | WRITE;  // 011 = 读写权限
boolean canRead = (permission & READ) != 0;   // true
boolean canExec = (permission & EXEC) != 0;   // false

三元运算符

// 语法: 条件 ? 表达式1 : 表达式2
// 条件为 true 返回表达式1，否则返回表达式2

int age = 20;
String status = (age >= 18) ? "成年" : "未成年";
System.out.println(status);  // "成年"

// 可以嵌套（但不建议，影响可读性）
int a = 10, b = 20;
int max = (a > b) ? a : b;  // 20

instanceof 运算符

用于检查对象是否为某个类型：

String str = "Hello";
boolean isString = str instanceof String;  // true
boolean isObject = str instanceof Object;  // true
boolean isInteger = str instanceof Integer; // false（编译错误？不，运行返回 false）

// 常用于类型判断后做安全转换
Object obj = "Hello";
if (obj instanceof String) {
    String s = (String) obj;
    System.out.println(s.length());
}

运算符优先级

从高到低（上方的优先级高）：

优先级	运算符
1	() [] .
2	++ -- ! ~
3	* / %
4	+ -
5	<< >> >>>
6	< <= > >= instanceof
7	== !=
8	&
9	^
10	|
11	&&
12	||
13	?:（三元）
14	= += -= 等赋值运算符

提示

当不确定优先级时，使用 小括号 () 明确运算顺序，提高代码可读性。

int result = 5 + 3 * 2;         // 11（* 优先于 +）
int result2 = (5 + 3) * 2;      // 16（括号优先）

练习

// 1. 计算 BMI
double weight = 70.0;  // kg
double height = 1.75;  // m
double bmi = weight / (height * height);
System.out.println("BMI: " + bmi);

// 2. 判断闰年
int year = 2024;
boolean isLeap = (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0);
System.out.println(year + "是闰年吗？" + isLeap);

// 3. 交换两个变量（不使用第三个变量）
int a = 5, b = 10;
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
System.out.println("a=" + a + ", b=" + b);  // a=10, b=5