Java 运算符详解：从基础算术到位运算实战

3. 自增/自减运算符（++ --）

作用简单，但在混合使用时有先后顺序之分，这也是面试常考点。

• 后置（a++）：先使用原值，表达式结束后再加 1。
• 前置（++a）：先加 1，再使用新值。

int a = 1;
System.out.println(a++); // 输出 1，执行后 a=2
System.out.println(++a); // 先 a=3，再输出 3

// 自减规则一致
System.out.println(a--); // 输出 3，执行后 a=2
System.out.println(--a); // 先 a=1，再输出 1

关系运算符

常用符号包括 == != < > <= >=。核心特点是运算结果永远是布尔值（true/false）。切记 = 是赋值，== 才是判断相等。

int a = 10, b = 20;
System.out.println(a == b); // false
System.out.println(a != b); // true
System.out.println(a < b);  // true

关键提醒：不要像数学那样连续写关系运算符（如 3 < a < 5），这在 Java 中是非法的。

逻辑运算符

重点掌握 && || !。操作数和结果均为布尔值，其中 && 和 || 支持短路求值。

1. 逻辑与 &&

一假则假，全真才真。

int a = 1, b = 2;
System.out.println(a == 1 && b == 2); // true
System.out.println(a > 100 && b == 2); // false

2. 逻辑或 ||

一真则真，全假才假。

System.out.println(a == 1 || b > 100); // true
System.out.println(a > 100 || b > 100); // false

3. 逻辑非 !

一元运算符，真变假，假变真。

System.out.println(!(a == 1)); // false

4. 短路求值（核心特性）

这是实际开发中防止异常的关键。&& 左侧为 false 时，右侧不执行；|| 左侧为 true 时，右侧也不执行。

// 即使 10/0 会抛异常，因短路未执行，程序正常
System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0); // false
System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0); // true

// 对比：& | 不支持短路，会执行所有表达式导致报错
// System.out.println(10 > 20 & 10 / 0 == 0); // ArithmeticException

位运算符

数据操作的最小单位是比特位。当操作数为整数时进行位运算，为布尔值时则是逻辑运算。

1. 按位与 &

两位都为 1 结果为 1，否则为 0。

int a = 10; // 00001010
int b = 20; // 00010100
System.out.println(a & b); // 0 (00000000)

2. 按位或 |

两位都为 0 结果为 0，否则为 1。

System.out.println(a | b); // 30 (00011110)

3. 按位取反 ~

0 变 1，1 变 0。

int a = 0xf; // 15
System.out.printf("%x\n", ~a); // fffffff0

4. 按位异或 ^

两位相同为 0，不同为 1。特性：两个相同数异或结果为 0。

System.out.println(5 ^ 5); // 0
System.out.println(5 ^ 0); // 5

移位运算符

按二进制位移动，效率远高于乘除运算。

1. 左移 <<

最左侧舍弃，最右侧补 0。相当于乘以 2 的 N 次方。

int a = 0x10; // 16
System.out.printf("%x\n", a << 1); // 20 (32)

2. 右移 >>

最右侧舍弃，最左侧补符号位（正数补 0，负数补 1）。相当于除以 2 的 N 次方。

int b = 0xffff0000; // 负数
System.out.printf("%x\n", b >> 1); // ffff8000

3. 无符号右移 >>>

无论正负，最左侧统一补 0。

int c = 0xffffffff; // 负数
System.out.printf("%x\n", c >>> 1); // 7fffffff

提示：乘除 2 的 N 次方时优先用移位，但要注意负数位移可能带来的精度问题。

条件运算符

唯一三目运算符 表达式 1 ? 表达式 2 : 表达式 3，是 if-else 的简写。

int a = 10, b = 20;
int max = a > b ? a : b;
System.out.println(max); // 20

注意事项：

1. 运算结果必须被使用（赋值或输出），不能单独存在。
2. 表达式 2 和 3 的类型必须一致，否则编译报错。

运算符优先级

不同运算符优先级不同（如 * / 高于 + -）。实际开发中无需死记硬背，加括号即可消除歧义，提升可读性。

// 错误写法：+ 优先级高于 >>
int a = 10, b = 20;
int c = a + (b - a) >> 1; // 等价于 (10+10)>>1 = 10

// 正确写法：明确运算顺序
int d = a + ((b - a) >> 1);
System.out.println(d); // 15