第3章 Java运算符、表达式与语句.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,3,章运算符、表达式与语句,本章导读,1.,算术运算符和算术表达式,2.,关系运算符与关系表达式,3.,逻辑运算符与逻辑表达式,4.,赋值运算符与赋值表达式,5.,移位运算符,6.,位运算符,7.,条件运算符,8.,instanceof,运算符,9.,一般表达式,10.,语句概述,11.,分支语句,12.,循环语句,13.,跳转语句,3.1,算术运算符和算术表达式,（,1,）加减运算符,加减运算的结合性是从左到右。加减运算的操作元是,整型或浮点型数据，加减运算符的优先级是,4,级。,（,2,）乘、除和求余运算符,乘、除和求余运算的运算符号为*、,/,、,%,，都是双目运,算符。*、,/,、,%,运算符的结合性是从左到右，例如：,2*3/8,，先计算,2*3,，然后再将得到的结果除以,8,。乘、除,和求余运算的操作元是整型或浮点型数据。*、,/,、,%,运,算符的优先级是,3,级。,（,3,）自增、自减运算符,自增、自减运算的运算符号为：,+,、,-,，都是单目运算符，运算符的优先级是,2,级。运算符可以放在操作元之前，也可以放在操作元之后，但操作元必须是一个整型或浮点型变量（不能是常量或表达式）。运算符的作用是使变量的值增,1,或减,1,，如：,+x,，,-x,表示在使用,x,之前，先使,x,的值加（减）,1,。,x+,，,x-,表示在使用,x,之后，使,x,的值加（减）,1,。,粗略地看，,+x,和,x+,的作用相当于,x=x+1,。但,+x,和,x+,的不同之处在于，,+x,是先执行,x=x+1,再使用,x,的值，而,x+,是先使用,x,的值再执行,x=x+1,。如果,x,的原值是,5,，则：,对于,y=+x,；,y,的值为,6,。,对于,y=x+,；,y,的值为,5,，然后,x,的值变为,6,。,（,4,）算术表达式,用算术符号和操作元连接起来的符合,Java,语法规则的式子，称为算术表达式。如,x+2*y-30+3*(y+5)-12+n+(-n),。,（,5,）算术混合运算的精度,精度从,“,低,”,到,“,高,”,排列的顺序是：,byte short,int,long float double,Java,将按运算符两边的操作元的最高精度保留结果的精度，例如：,5/2,的结果是,2,，要想得到,2.5,，必须写成,5.0/2,或,5.0f/2,。,char,型数据和整型数据运算结果的精度是,int,。例如：,byte k=18;,那么,H,+k,;,的结果是,int,型，因此下列写法是不正确的，,char,ch,=,H,+k,;,应当写成：,char,ch,=(,char)(,H,+k,);,返回,3.2,关系运算符与关系表达式,关系运算符用来比较两个值的关系，关系运算符的运算结果是,boolean,型数据，当运算符对应的关系成立时，运算结果是,true,，否则是,false,。,（,1,）大小关系运算符,大小关系运算的符号分别是：,、,=,、,、,=,，都是双目运算符，操作元是数值型的常量、变量或表达式。例如，,101,的结果是,true,。在书写时要特别注意的是,“,=,”,是一个完整的符号，在,“,20-17,的结果为,true,，因为算术运算符的级别高于关系运算符，,1020-17,相当于,10,（,20-17,）。,（,2,）等与不等关系,等与不等关系运算的符号分别是：,“,=,”,、,“,!=,”,，都是双目运算符。运算符的级别是,7级。,“,=,”,和,“,!=,”,都是由,2,个字符组成的一个完整的符号，书写时不要含有空格。注意不要将后面讲述的赋值运算符,“,=,”,与等号运算符,“,=,”,混淆。,（,3,）关系表达式,结果为数值型的变量或表达式可以通过关系运算符形成关系表达式。例如，,2418,，,(,x+y+z,)30+x,等。,返回,3.3,逻辑运算符与逻辑表达式,逻辑运算用来实现,boolean,型数据的逻辑,“,与,”,、,“,或,”,和,“,非,”,运算，运算结果是,boolean,型数据。,（,1,）逻辑,“,与,”,和逻辑,“,或,”,逻辑,“,与,”,和逻辑,“,或,”,运算的符号是：,&,、,|是双目运算符，操作元是,boolean,型的变量或求值结果是,boolean,型数据的表达式。,“,&,”,的运算法则是：当,2,个操作元的值都是,true,时，运算结果是,true,，否则是,false,。,“,|,”,的运算法则是：当,2,个操作元的值都是,flase,时，运算结果是,false,，否则是,true,。,“,&,”,和,“,|,”,的级别分别是,11,和,12,级，结合性是左到右。例如，,18&92,的结果为,false,，,18|62,的结果为,true,。由于关系运算符的级别高于,&,和,|,的级别，所以，,18&92,相当于（,18,）,&,（,92,）。,逻辑运算符,“,&,”,和,“,|,”,也称做短路逻辑运算符。进行,op1&op2,运算时，如果,op1,的值是,false,，,“,&,”,运算符在运算 时不再去计算,op2,的值，直接就得出,op1&op2,的结果是,false,。当,op1,的值是,true,时，,“,|,”,运算符在运算时不再去计算,op2,的值，直接就得出,op1|op2,的结果是,true,。,（,2,）逻辑,“,非,”,逻辑,“,非,”,运算的符号是：,!,，是单目运算符，操作元在左面。当操作元的值是,TURE,时，运算结果是,FALSE,；反之为,TURE,。,“,!,”,的运算级别是,2,级，结合性从右到左。例如，X,相当于,!(!X),。,（,3,）逻辑表达式,结果为,boolean,型的变量或表达式可以通过逻辑运算符形成逻辑表达式。例如，,2418&40,，,x!=0|y!=0,。,返回,3.4,赋值运算符与赋值表达式,赋值运算符：,=,。,赋值运算符是双目运算符，左面的操作元必须是变量，不能是常量或表达式。设,x,是一个整型变量，,y,是一个,boolean,型变量，,x=120,和,y=false,都是正确的赋值表达式，赋值运算符的优先级较低，是,14,级，结合方向右到左。赋值表达式的值就是“,=”,左面变量的值。注意不要将赋值运算符“,=”,与等号运算符“,=”,混淆。,返回,3.5,移位运算符,位运算符用来对二进制位进行操作，分为左移位操作和右移位操作。,（,1,）左移位运算符,左移位运算的符号为：,，是双目运算符。左移位运算符左面的操作元称作被移位数，右面的操作数称作移位量，操作元必须是整型类型的数据。,假设,a,是一个被移位的整型数据，,n,是位移量。,an,运算的结果是通过将,a,的所有位都左移,n,位，每左移一个位，左边的高阶位上的,0,或,1,被移出丢弃，并用,0,填充右边的低位。,对于,byte,或,short,型数据，,an,的运算结果是,int,型精度。当进行,a2,运算时，计算系统首先将,a,升级为,int,型数据，对于正数将高位用,0,填充；负数用,1,填充，然后在进行移位运算。例如，对于,byte a=-8;,1111 1000,在进行,a1,运算时，首先将,1111 1000,生级为,int,型，将高位用,1,填充：,1111,1111,1111,1111,1111,1111,1111,1000,然后在进行移位运算得到,-16,：,1111,1111,1111,1111,1111,1111,1111,0000,因此，如果把,a1,的结果赋值给一个,byte,型变量就必须进行强制转换运算：,byte b=(,byte)(a,1);,在进行,an,运算时，如果,a,是,byte,、,short,或,int,型数据，系统总是先计算出,n%32,的结果,m,，然后进行,am,运算。例如，,a33,的计算结果与,a1,相同。对于,long,型数据，系统总是先计算出,n%64,的结果,m,，然后进行,a,，是双目运算符。假设,a,是一个被移位的整型数据，,n,是位移量。,an,运算的结果是通过将,a,的所有位都右移,n,位，每右移一个位，右边的低阶位被移出丢弃，并用,0,或,1,填充左边的高位，,a,是正数用,0,填充，负数时用,1,填充。因此，,a,每右移一次，如果该数的每一计算有效位都没有从低位移出时，就相当于将,a,除以,2,并舍弃了余数。整数不断右移位的最后结果一定是,0,，而负数不断右移位的最后结果是,-1,。,对于,byte,或short,型数据，,an,的运算结果是,int,型精度。,在进行,an,运算时，如果,a,是,byte,、,short,或,int,型数据，系统总是先计算出,n%32,的结果,m,，然后进行,am,运算，例如，,a33,的计算结果与,a1,相同。对于,long,型数据，系统总是先计算出,n%64,的结果,m,，然后进行,am,运算。,在下面的,例子,1,中，用户输入移位运算的两个操作元，程序给出右移和左移后的结果。,返回,3.6,位运算符,（,1,）,“,按位与,”,运算符,“,&,”,是双目运算符，对两个整型数据,a,、,b,按位进行运算，运算结果是一个整型数据,c,。运算法则是：如果,a,、,b,两个数据对应位都是,1,，则,c,的该位是,1,，否则是,0,。如果,b,的精度高于,a,，那么结果,c,的精度和,b,相同。,（,2,）,“,按位或,”,运算符,“,|,”,是双目运算符。对两个整型数据,a,、,b,按位进行运算，运算结果是一个整型数据,c,。运算法则是：如果,a,、,b,两个数据对应位都是,0,，则,c,的该位是,0,，否则是,1,。如果,b,的精度高于,a,，那么结果,c,的精度和,b,相同。,（,3,）,“,按位非,”,运算符,“,”,是单目运算符。对一个整型数据,a,按位进行运算，运算结果是一个整型数据,c,。运算法则是：如果,a,对应位是,0,，则,c,的该位是,1,，否则是,0,。,（,4,）,“,按位异或,”,运算符,“,”,是双目运算符。对两个整型数据,a,、,b,按位进行运算，运算结果是一个整型数据,c,。运算法则是：如果,a,、,b,两个数据对应位相同，则,c,的该位是,0,，否则是,1,。如果,b,的精度高于,a,，那么结果,c,的精度和,b,相同。,位运算符在操作逻辑型数据时，与逻辑运算符,&,、,|,、！不同的是：位运算要计算完,a,和,b,之后再给出运算的结果。,在下面的,例子,2,中，利用,“,异或,”,运算的性质，对几个字符进行加密并输出密文，然后再解密。运行结果见,图,3-2,。,图,3-2,返回,3.7,条件运算符,条件运算符是一个,3,目运算符，它的符号是：,“,？：,”,，需要连接,3,个操作元，用法如下：,op1,？,op2,：,op3,要求第一个操作元,op1,的值必须是,boolean,型数据。运算法则是：当,op1,的值是,true,时，,op1?op2:op3,运算的结果是,op2,的值；当,op1,的值是,false,时，,op1?op2:op3,运算的结果是,op3,的值。例如，,128?100:200,的结果是,100,；,12,y&x,0?(x+1):y),的值是,int,型数据，结果为,17,。,返回,3.10,语句概述,Java,里的语句可分为以下,5,类：,（,1,）方法调用语句,在第,4,章将介绍类、对象等概念，对象可以调用类中的方法产生行为，如：例子,1,中的,reader.nextInt,();,（,2,）表达式语句,一个表达式的最后加上一个分号就构成了一个语句，称作表达式语句。分号是语句不可缺少的部分。例如，赋值语句：,x=23,；,（,3,）复合语句,可以用,“,”,和,“,”,把一些语句括起来构成复合语句，一个复合语句也称作一个代码块。例如，,z=23+x;,System.out.println(hello,);,（,4,）控制语句,控制语句包括：条件分支语句、循环语句和跳转语句。,（,5,）,package,语句和,import,语句,package,语句和,import,语句与类、对象有关，将在第,4,章讲解。,返回,3.11,分支语句,1,条件分支语句,（,1,）,if-else,语句,.,if-else,语句是,Java,中的一条语句，由一个“,if”,、“,else”,和两个复合语句按一定格式构成，,if-else,语句的格式如下：,if(,表达式,),若干语句,else,若干语句,一条,if-else,语句的作用是根据不同的条件产生不同的操作，执行法则如下：,if,后面,(),内的表达式的值必须是,boolean,型的。如果表达式的值为,true,，则执行紧跟着的复合语句；如果表达式的值为,false,，则执行,else,后面的复合语句。,（,2,）多条件,if-else,if-else,语句,程序有时需要根据多条件来选择某一操作，这时就可以使用,if-else,if-else,语句。,if-else,if-else,语句是,Java,中的一条语句，由一个“,if”,、若干个“,else if”,、一个“,else”,与若干个复合语句按一定规则构成。语句的格式如下：,if(,表达式,1),若干语句,else if(,表达式,2),若干语句,else if(,表达式,n),若干语句,else,若干语句,有时为了编程的需要，复合语句中可以没有任何语句。一条,if-else,if-else,语句的作用是根据不同的条件产生不同的操作，执行法则如下：,if,以及,else if,后面,(),内的表达式的值必须是,boolean,型的。该语句执行时，首先计算,if,后括号中的表达式的值，如果该表达式的值为,true,，则执行紧跟着的复合语句，然后就结束整个语句的执行；如果,if,后括号中的表达式的值为,false,，就依次再计算后面的,else if,的表达式的值，直到出现某个表达式的值为,true,为止，然后执行该,else if,后面的复合语句，结束整个语句的执行。如果所有的表达式的值都是,false,，就执行,else,后面复合语句，结束整个语句的执行。,在下面的,例子,3,中,用户在键盘输入,3,个数,程序判断这,3,个数能构成什么形状的三角形。,2,switch,开关语句,switch,语句是多分支的开关语句，它的一般格式定义如下：,switch(,表达式,),case,常量值,1,：,若干个语句,break,；,case,常量值,2,：,若干个语句,break,；,case,常量值,n,：,若干个语句,break,；,default,：,若干语句,switch,语句中表达式的值必须是整型或字符型；常量值,1,到常量值,n,必须也是整型或字符型。,switch,语句首先计算表达式的值，如果表达式的值和某个,case,后面的常量值相同，就执行该,case,里的若干个语句，直到碰到,break,语句为止。若没有任何常量值与表达式的值相同，则执行,default,后面的若干个语句。其中,default,是可有可无的，如果它不存在，并且所有的常量值都和表达式的值不相同，那么,switch,语句就不会进行任何处理。需要注意的是，在同一个,switch,语句中，,case,后的常量值必须互不相同。,下面的,例子,4,使用了,switch,语句，用户在键盘输入一个代表月份的整数，程序输出是该月是在年度的第几季度。,返回,3.12,循环语句,1,while,循环,while,语句的一般格式：,while(,表达式,),若干语句,while,语句由关键字,while,、括号中的一个求值为,boolean型数据的表达式和一个复合语句组成，其中的复合语句称作循环体，循环体只有一条语句时，大括号“,”,可以省略，但最好不要省略，以便增加程序的可读性。表达式称作循环条件。,while,语句的执行规则是：,（,1,）计算表达式的值，如果该值是,true,时，就进行（,2,），否则进行（,3,）。,（,2,）执行循环体，再进行（,1,）,（,3,）结束,while,语句的执行,while,语句执行规则如,流程图,3.5,所示。,while,语句执行规则如,流程图,3.5,所示。,表达式,循环体,true,false,图,3.5 while,循环语句,2,do-while,循环,一般格式：,do,若干语句,while(,表达式,);,do-while,循环和,while,循环的区别是：,do-while,的循环体至少被执行一次，,如,图,3.6,所示。,下面的,例子,5,分别用,while,和,do-while,循环计算常数,e,的近似值：,e=1+1/1+1/2!+1/3!+,。,循环体,表达式,true,false,图,3.6 do-while,循环语句,3,for,循环,for,语句的一般格式：,for(,表达式,1,；表达式,2,；表达式,3),若干语句,for,语句由关键字,for,、括号中用分号分割的,3,个表达式，以及一个复合语句组成，其中的,“,表达式,2,”,必须是一个求值为,boolean,型数据的表达式，而复合语句称作循环体。,for,语句的执行规则是：,（,1,）计算,“,表达式,1,”,，完成必要的初始化工作,（,2,）判断,“,表达式,2,”,的值，若,“,表达式,2,”,的值为,true,，则进行（,3,），否则进行（,4,）。,（,3,）执行循环体，然后计算,“,表达式,3,”,，以便改变循 环条件，进行（,2,）。图,3.9,使用,for,语句,（,4,）结束,for,语句的执行,.,一个数如果恰好等于它的因子之和，这个数就称为,“,完数,”,。例如，,6=1+2+3,。下面的,例子,6,使用,for,循环计算出,1000,内的全部完数,返回,3.13,跳转语句,跳转语句是指用关键,break,或,continue,加上分号构成的语句，例如：,break;,在循环语句的循环体中使用跳转语句。在一个循环中，比如循环,50,次的循环语句中，如果在某次循环体的执行中执行了,break,语句，那么整个循环语句就结束。如果在某次循环体的执行中执行了,continue,语句，那么本次循环就结束，即不再执行本次循环中循环体中,continue,语句后面的语句，而转入进行下一次循环。,下面的,例子,7,和,例子,8,使用的跳转语句。,返回,