算术运算符和一元运算符

章节背景

我们已经学习了一些重要的概念，例如如何将对象存储在字段中，如何命名字段（通过变量名），以及如何使用数组——一种可以存储多个元素或数据类型的容器对象。

现在的问题是，我们该如何使用这些内容？在许多情况下，我们通过赋值运算符（=）来为变量赋值或初始化。在给两个操作数赋值后，我们可以使用 + 符号将它们相加。通过使用这类符号，我们可以在一个或多个操作数上执行多种类型的操作。这些符号被称为运算符。在本章中，我们将探索各种运算符的使用方式，并了解它们在不同方面的差异。

算术运算符与一元运算符

算术运算符用于执行加法、减法、乘法和除法。在基础数学中，我们经常看到这些运算。唯一的新内容是取模运算，用 % 符号表示。通过该符号，我们可以将一个操作数除以另一个操作数，并返回余数作为结果。

编码示例：49

在下面的例子中，我们将看到算术运算符和一元运算符的工作原理。请阅读代码中的注释，你将理解这些运算符是如何工作的。

1public class ExampleFortyNine {
2
3    public static void main(String[] args) {
4        // 赋值运算符从右向左计算
5        // 数据类型的声明会分配内存
6        // 变量 x 存储值 10
7        int x = 10;
8        int y = 20;
9        // 算术运算符 -> +, -, *, /, %
10        int result = x + y;
11        System.out.println(result);
12        result = result - x;
13        System.out.println(result);
14        result = x * y;
15        System.out.println(result);
16        result = y / x;
17        System.out.println(result);
18        y = y - 1;
19        // 此时 y = 19
20        result = y % x;
21        // 余数为 9
22        System.out.println(result);
23
24        // 算术运算符可以连接字符串
25        String firstName = "John";
26        String lastName = "Rambo";
27        System.out.println(firstName + " " + lastName);
28
29        // 一元运算符只需要一个操作数
30        int a = +12;
31        // a 为正数
32        System.out.println(a);
33        a = -a;
34        // a 为负数
35        System.out.println(a);
36        a--;
37        // -12 - 1 = -13
38        System.out.println(a);
39        a++;
40        // -13 + 1 = -12
41        System.out.println(a);
42    }
43}

代码说明

我们没有单独讨论赋值运算符，因为它是最常用的。它从右向左计算。一旦声明了数据类型，就会分配内存。看这一行：

1int x = 10;

这意味着对象的字段名为 x，它是一个变量，存储值 10。这里的数据类型是 int，属于基本数据类型。

一元运算符的特点

一元运算符只需要一个操作数。它可以对操作数的值进行递增或递减，使变量值变为负数，还可以反转布尔值。

编码示例：50

在下面的例子中，我们将看到使用一元运算符的各种操作：

1public class ExampleFifty {
2
3    public static void main(String[] args) {
4        // 一元运算符可以是后缀或前缀
5        // 但它们之间存在区别
6        int x = 10;
7        // 后缀形式
8        x++;
9        // x = 11
10        System.out.println(x);
11        ++x;
12        // x = 12
13        System.out.println(x);
14        x--;
15        // x = 11
16        System.out.println(x);
17        --x;
18        // x = 10
19        System.out.println(x);
20        int a = 0;
21        a = x;
22        // a = 10
23        System.out.println(a);
24        a = x++;
25        // a = 10，不是 11，后缀形式（x++）返回原始值，即 10
26        // 尽管 x 的值已变为 11
27        System.out.println(a);
28        // 如果改为 a = x，则 a 会获得递增后的值
29        a = x;
30        // a 为 11
31        System.out.println(a);
32        a = ++x;
33        // a = 12，前缀形式（++x）返回递增后的值
34        System.out.println(a);
35        a = -a;
36        // a 现在为 -12
37        System.out.println(a);
38
39        boolean isTrue = false;
40        // false
41        System.out.println(isTrue);
42        // true
43        System.out.println(!isTrue);
44    }
45}

代码说明

阅读注释后，你将清楚地了解一元运算符的工作原理。

一元运算符的特殊性体现在递增和递减运算符上。后缀递增（a++）和前缀递增（++a）都会使操作数的值增加 1。在上面的代码中，请注意以下片段：

1    a = x;
2    // a = 10
3    System.out.println(a);
4    a = x++;
5    // a = 10，不是 11，后缀形式（x++）返回原始值，即 10
6    // 尽管 x 的值已变为 11
7    System.out.println(a);
8    // 如果改为 a = x，a 会获得递增后的值
9    a = x;
10    // a 为 11
11    System.out.println(a);

当涉及两个操作数时，后缀形式返回原始值；而如果使用前缀形式，则返回递增后的值。因此，在编写涉及两个操作数的代码时，必须仔细设计逻辑。