Operators
Now that you’ve learned how to declare and initialize variables, you probably want to know how to do something with them. Learning the operators of the Java programming language is a good place to start. Operators are special symbols that perform specific operations on one, two, or three operands, and then return a result.
As we explore the operators of the Java programming language, it may be helpful for you to know ahead of time which operators have the highest precedence. The operators in the following table are listed according to precedence order. The closer to the top of the table an operator appears, the higher its precedence. Operators with higher precedence are evaluated before operators with relatively lower precedence. Operators on the same line have equal precedence. When operators of equal precedence appear in the same expression, a rule must govern which is evaluated first. All binary operators except for the assignment operators are evaluated from left to right; assignment operators are evaluated right to left.
| Operators | Precedence |
|---|---|
| postfix | expr++ expr— |
| unary | ++expr —expr +expr —expr ~ ! |
| multiplicative | * / % |
| additive | + — |
| shift | > >>> |
| relational | < >= instanceof |
| equality | == != |
| bitwise AND | & |
| bitwise exclusive OR | ^ |
| bitwise inclusive OR | | |
| logical AND | && |
| logical OR | || |
| ternary | ? : |
| assignment | = += -= *= /= %= &= ^= |= <>= >>>= |
In general-purpose programming, certain operators tend to appear more frequently than others; for example, the assignment operator » = » is far more common than the unsigned right shift operator » >>> «. With that in mind, the following discussion focuses first on the operators that you’re most likely to use on a regular basis, and ends focusing on those that are less common. Each discussion is accompanied by sample code that you can compile and run. Studying its output will help reinforce what you’ve just learned.
Previous page: Questions and Exercises: Variables
Next page: Assignment, Arithmetic, and Unary Operators
Логические операторы
Логические операторы работают только с операндами типа boolean. Все логические операторы с двумя операндами объединяют два логических значения, образуя результирующее логическое значения. Не путайте с побитовыми логическими операторами.
Таблица логических операторов в Java
| Оператор | Описание |
|---|---|
| & | Логическое AND (И) |
| && | Сокращённое AND |
| | | Логическое OR (ИЛИ) |
| || | Сокращённое OR |
| ^ | Логическое XOR (исключающее OR (ИЛИ)) |
| ! | Логическое унарное NOT (НЕ) |
| &= | AND с присваиванием |
| |= | OR с присваиванием |
| ^= | XOR с присваиванием |
| == | Равно |
| != | Не равно |
| ?: | Тернарный (троичный) условный оператор |
Логические операторы &, |, ^ действуют применительно к значениям типа boolean точно так же, как и по отношению к битам целочисленных значений. Логический оператор ! инвертирует (меняет на противоположный) булево состояние: !true == false и !false == true.
Таблица. Результаты выполнения логических операторов
| A | B | A | B | A & B | A ^ B | !A |
|---|---|---|---|---|---|
| false | false | false | false | false | true |
| true | false | true | false | true | false |
| false | true | true | false | true | true |
| true | true | true | true | false | false |
Сокращённые логические операторы
Кроме стандартных операторов AND (&) и OR (|) существуют сокращённые операторы && и ||.
Если взглянуть на таблицу, то видно, что результат выполнения оператора OR равен true, когда значение операнда A равно true, независимо от значения операнда B. Аналогично, результат выполнения оператора AND равен false, когда значение операнда A равно false, независимо от значения операнда B. Получается, что нам не нужно вычислять значение второго операнда, если результат можно определить уже по первому операнду. Это становится удобным в тех случаях, когда значение правого операнда зависит от значения левого.
Рассмотрим следующий пример. Допустим, мы ввели правило — кормить или не кормить кота в зависимости от числа пойманных мышек в неделю. Причём число мышек зависит от веса кота. Чем больше кот, тем больше он должен поймать мышей.
Кот, прочитавший условие задачи, обиделся на меня. Он заявил, что я отстал от жизни, а на дворе 21 век — мышей можно ловить с помощью мышеловок. Пришлось объяснять ему, что это всего лишь задачка, а не пример из личной жизни.
int mouse; // число мышек int weight; // вес кота в граммах mouse = 5; weight = 4500; if (mouse != 0 & weight / mouse
Если запустить программу, то пример будет работать без проблем — пять мышей в неделю вполне достаточно, чтобы побаловать кота вкусным завтраком. Если он поймает четырёх мышей, то начнутся проблемы с питанием кота, но не с программой — она будет работать, просто не будет выводить сообщение о разрешении покормить дармоеда.
Теперь возьмём крайний случай. Кот обленился и не поймал ни одной мышки. Значение переменной mouse будет равно 0, а в выражении есть оператор деления. А делить на 0 нельзя и наша программа закроется с ошибкой. Казалось бы, мы предусмотрели вариант с 0, но Java вычисляет оба выражения mouse != 0 и weight / mouse < 1000, несмотря на то, что уже в первом выражении возвращается false.
Перепишем условие следующим образом (добавим всего лишь один символ):
if (mouse != 0 && weight / mouse
Теперь программа работает без краха. Как только Java увидела, что первое выражение возвращает false, то второе выражение с делением просто игнорируется.
Сокращённые варианты операторов AND и OR принято использовать в тех ситуациях, когда требуются операторы булевой логики, а их односимвольные родственники используются для побитовых операций.
Тернарный оператор
В языке Java есть также специальный тернарный условный оператор, которым можно заменить определённые типы операторов if-then-else — это оператор ?:
Тернарный оператор использует три операнда. Выражение записывается в следующей форме:
логическоеУсловие ? выражение1 : выражение2 Если логическоеУсловие равно true, то вычисляется выражение1 и его результат становится результатом выполнения всего оператора. Если же логическоеУсловие равно false, то вычисляется выражение2, и его значение становится результатом работы оператора. Оба операнда выражение1 и выражение2 должны возвращать значение одинакового (или совместимого) типа.
Рассмотрим пример, в котором переменной absval присваивается абсолютное значение переменной val.
int absval, val; val = 5; absval = val < 0 ? -val : val; // выводим число mInfoTextView.setText("" + absval); val = -5; absval = val < 0 ? -val : val; mInfoTextView.setText("" + absval); Переменной absval будет присвоено значение переменной val, если значение больше или равно нулю (вторая часть выражения). Если значение переменной val отрицательное, то переменной absval присваивается значение переменной, взятое со знаком минус, в результате минус на минус даст плюс, то есть положительно значение. Перепишем код с использованием if-else:
Другой пример с тернарным оператором можете посмотреть здесь.
Логические операторы
Логические операторы языка Java выполняются только с операндами типа boolean .
Следующая таблица перечисляет логические операторы языка Java:
| Операция | Описание |
| & | Логическая операция И (AND) или конъюнкция |
| | | Логическая операция ИЛИ (OR) или дизъюнкция |
| ^ | Логическая операция исключающее ИЛИ (XOR) |
| ! | Логическая унарная операция НЕ (NOT) |
| || | Укороченная логическая операция ИЛИ (short-circuit) |
| && | Укороченная логическая операция И (short-circuit) |
| == | Равенство |
| != | Неравенство |
| &= | Логическая операция И с присваиванием |
| |= | Логическая операция ИЛИ с присваиванием |
| ^= | Логическая операция исключающее ИЛИ с присваиванием |
1. Логические операторы OR, AND, XOR, NOT.
Начнем с операций OR(|), AND(&), XOR(^), NOT(!). Операторы OR, AND, XOR являются бинарными - они требуют два оператора. NOT - это унарный оператор, только один оператор участвует в операции. Результаты выполнения этих логических операций представлены в следующей таблице:
| A | B | A|B | A&B | A^B | !A |
| false | false | false | false | false | true |
| true | false | true | false | true | false |
| false | true | true | false | true | true |
| true | true | true | true | false | false |
OR (|) - результат будет true , если хотя бы одно значение равно true . Пример: для того, чтобы забрать ребенка из садика, должна прийти либо мать, либо отец, либо оба - в любом случае результат будет положительный. Если же никто не придет, ребенка не заберут - результат будет отрицательный.
AND (&) - результат будет true , только если и A, и B равны true . Пример: для того чтобы свадьба состоялась, и невеста (A) и жених (B) должны явиться на бракосочетание, иначе оно не состоится.
XOR (^) - результат будет true , только если или A равно true , или В равно true . Пример: у двух друзей на двоих один велосипед, поездка на велосипеде состоится только если один из них поедет на нем. Вдвоем они ехать не могут.
NOT (!) - инвертирование значения. Если значение было true, то станет false , и наоборот.
Рассмотрим пример использования логических операторов:
public class BooleanLogic1 < public static void main(String[] args) < boolean a = true; boolean b = false; boolean c = a | b; boolean d = a & b; boolean e = a ^ b; boolean f = (!a & b) | (a & !b); boolean g = !a; System.out.println("a = " + a); System.out.println("b = " + b); System.out.println("a | b = " + c); System.out.println("a & b = " + d); System.out.println("a ^ b = " + e); System.out.println("(!a & b) | (a & !b) = " + f); System.out.println("!a header3">2. Укороченные логические операторы (short-circuit). Чаще всего в языке Java используются так называемые укороченные логические операторы (short-circuit):
|| - Укороченный логический оператор ИЛИ && - Укороченный логический оператор И Правый операнд сокращенных операций вычисляется только в том случае, если от него зависит результат операции, то есть если левый операнд конъюнкции имеет значение true, или левый операнд дизъюнкции имеет значение false.
В формальной спецификации языка Java укороченные логические операции называются условными.
В следующем примере правый операнд логического выражения вычисляться не будет, так как условие d!=0 не выполняется и нет смысла дальше вычислять это выражение:
public class BooleanLogic2 < public static void main(String[] args) < int d = 0; int num = 10; if (d != 0 && num / d >10) < System.out.println("num language-java">public class BooleanLogic3 < public static void main(String[] args) < int a = 1; int b = 2; int x = 3; System.out.print(a < x && x < b); // System.out.print(a < x < b);//Ошибка компиляции >>
3. Операции ==, !=.
Здесь все просто - чтобы сравнить два значения типа boolean , можно использовать знаки == (проверка на равенство) и != (проверка на неравенство):
public class BooleanLogic4 < public static void main(String[] args) < boolean b1 = true; boolean b2 = false; System.out.println(b1 == b2); System.out.println(b1 != b2); >>
4. Операции с присваиванием.
Также существуют операции с присваиванием для AND, OR, XOR. Посмотрим пример:
public class BooleanLogic5 < public static void main(String[] args) < boolean b1 = true; boolean b2 = true; b1 &= b2;//равносильно b1 = b1 & b2; System.out.println(b1); b1 |= b2; //равносильно b1 = b1 | b2; System.out.println(b1); b1 ^= b2; //равносильно b1 = b1 ^ b2; System.out.println(b1); >>
Презентацию с видео можно скачать на Patreon .