1、第第3章章 运算符、表达式与语句运算符、表达式与语句 本章导读本章导读n算术运算符和算术表达式算术运算符和算术表达式n关系运算符与关系表达式关系运算符与关系表达式n逻辑运算符与逻辑表达式逻辑运算符与逻辑表达式n赋值运算符与赋值表达式赋值运算符与赋值表达式n移位运算符移位运算符 位运算符和条件运算符位运算符和条件运算符ninstanceof 运算符运算符n一般表达式一般表达式n语句概述语句概述n分支语句、循环语句和跳转语句分支语句、循环语句和跳转语句13.1 算术运算符和算术表达式算术运算符和算术表达式（1）加减运算符 加减运算的运算符号分别为+和，是双目运算符。加减运算的结合性是从左到右。加减
2、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。2（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）
3、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。3（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+2x+2*y-30+3y-30+3*(y+5)-12+n+(-n)(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
4、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);43.2关系运算符与关系表达式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 1）大小关系运算符）大小关系运算符 大小关系运算的符号
5、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，10910151的结果是true。大小关系运算符的级别是6级。（2 2）等与不等关系）等与不等关系 等与不等关系运算的符号分别是=和!=，都是双目运算符。运算符的级别是7级。（3 3）关系表达式）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。53.3逻辑运算符与逻辑表达式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 1）逻辑）逻辑“与与”和逻辑和逻辑“或或”逻辑“与”和
6、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：的运算法则是：当两个操作元的值都是true时，运算结果是true，否则是false。|的运算法则是的运算法则是：当两个操作元的值都是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。短路逻辑运算符短路逻辑运算符:逻辑运算符&和|也称做短路逻辑运算符。进行进行op1&op2op1&op2运算时，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。当当o
7、p1op1的值是的值是truetrue时时，|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。6（2 2）逻辑）逻辑“非非”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 3）逻辑表达式）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。73.4赋值运算符与赋值表达式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
8、，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。83.5 移位运算符移位运算符 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
9、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。例如例如int类型数据7的二进制表示是 00000000 00000000 00000000 00000111 可以对整型数据进行移位运算：左移位或右移位运算。例如，71得到的结果是：00000000 00000000 00000000 00001110 整数 14 对于对于bytebyte或或shortshort型数据，型数据，anan的运算结果是的运算结果是intint型精度型精度。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。注注:如果把a1的结果赋值给一个byte型变量就
10、必须进行强制转换运算：byte b=(byte)(a1);byte b=(byte)(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。对于对于bytebyte或或shortshort型数据，型数据，anan的运算结果是的运算结果是intint型精度。型精度。下面的例子3-1中，显示
11、了类型转换的结果。效果如图3-1所示.10例子3-1效果图113.6位运算符位运算符 （1 1）“按位与按位与”运算符运算符&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：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 2）“按位或按位或”运算符运算符|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 3）“按位非按位非”运算符运算符 是
12、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。12（4 4）“按位异或按位异或”运算符运算符 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：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3-2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。133.7 条件运算
13、符条件运算符 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：运算法则是：当op1的值是true时，op1?op2:op3op1?op2:op3运算的结果是op2的值；当op1的值是false时，op1?op2:op3op1?op2:op3运算的结果是op3的值。例如，128?100:200128?100:200的结果是100；128?100:20012y&x0?(x+1):y)(xy&x0?(x+1):y)的值是 int型数据，结果为17。163.10语句概述语句概述 Jav
14、a里的语句可分为以下5类：（1 1）方法调用语句）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，例如：reader.nextInt();reader.nextInt();（2 2）表达式语句）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=23x=23；（3 3）复合语句）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;z=23+x;System.out.println(hello);System.out.println(hello);
15、（4 4）控制语句）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 5）package package 语句和语句和 importimport语句语句 package语句和import语句与类、对象有关，将在第4章讲解。173.11分支语句分支语句 1条件分支语句条件分支语句 （1）if-else语句语句.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(if(表达式表达式)若干语句若干语句 else else 若干语句若干语句 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
16、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。18（2）多条件）多条件if-else if-else语句语句 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(if(表达式表达式1)1)若干语句若干语句 else if(else if(表达式表达式2)2)若干语句
17、若干语句 else if(else if(表达式表达式n)n)若干语句若干语句 else else 若干语句若干语句 19if-else if-else语句的执行法则如下：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，首先首先计算if后括号中的表达式的值，如果该表达式的值如果该表达式的值为为truetrue，则执行紧跟着的复合语句，然后然后就结束整个语句的执行；如果如果ifif后括号中的表达式的值为后括号中的表达式的值
18、为falsefalse，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如果所有的表达式的值都是falsefalse，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。运行结果见图3-3。202switch开关语句开关语句 switch 语句是多分支的开关语句，它的一般格式定义如下：switch(switch(表达式表达式)case case 常量值常量值1 1：若干个语句若干个语句 breakbr
19、eak；case case 常量值常量值2 2：若干个语句若干个语句 breakbreak；case case 常量值常量值n n：若干个语句若干个语句 breakbreak；defaultdefault：若干语句若干语句 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
20、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。运行结果见图3-4.21例子3-4效果图223.12循环语句循环语句 1while循环循环 while语句的一般格式：while(表达式表达式)若干语句若干语句 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。
21、表达式称作循环条件。while语句的执行规则是：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。23while语句执行规则语句执行规则 流程图3-5 do while语句执行规则语句执行规则 流程图3-6 242do-while循环循环 一般格式：do 若干语句若干语句 while(表达式表达式);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
22、算常数e的近似值e=1+1/1+1/2!+1/3!+。253for循环循环 for语句的一般格式：for(表达式表达式1；表达式；表达式2；表达式；表达式3)若干语句若干语句 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（语句的执行规则是（流程图流程图3-8)：（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(
23、2)。（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.效果如图3-9.26for 语句执行规则语句执行规则 流程图3-8 27例子3-6效果图283.13跳转语句跳转语句 跳转语句是指用关键break或continue加上分号构成的语句，例如：break;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breakbreak语语句句，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continuecontinue语句语句，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。2930
