Операторы в Java: для чего они нужны и какие бывают

Определение

Категории

Арифметические

Операторы сравнения

Логические

Побитовые

Условные

Операторы присваивания

Определение

Математические операторы Java — это специальные символы или ключевые слова, которые используются для выполнения различных операций на одной или нескольких переменных.

Категории

Арифметические

Арифметические операторы в Джаве используются для выполнения математических операций над числовыми значениями. Они включают в себя:

1. Сложение (+) — складывает два числа;
2. Вычитание:(-) — вычитает второе число из первого;
3. Умножение (*) — умножает два числа;
4. Деление (/) — делит первое число на второе;
5. Остаток от деления (%) — возвращает остаток от деления первого числа на второе.

Приведем примеры математических вычислений на Java с их использованием:

• int result = 10 + 5 складывает 10 и 5 и присваивает результат переменной result;
• int remainder = 11 % 3 вычисляет остаток от деления 11 на 3.

Арифметические действия на Джаве имеют разный приоритет: у умножения и деления он выше, чем у сложения и вычитания. Для контроля порядка выполнения можно использовать скобки, как и в любых вычислениях.

Операторы сравнения

Операторы сравнения в Java используются для сопоставления двух значений и возвращения логического значения true или false в зависимости от результата сравнения и включают в себя:

• равно (= =);
• не равно (! =);
• меньше (<);
• больше (>);
• меньше или равно (<=);
• больше или равно (>=).

Они используются для проверки условий в программе Java. Например:

• if (age >= 18) { ... }` проверяет, достиг ли человек возраста 18 лет;
• if (name.compareTo("John") > 0) { ... }` проверяет, находится ли строка "John" в алфавитном порядке после текущей.

Логические

Логические операторы в Джаве используются для объединения логических значений (true или false) с возвращением нового логического значения. Они включают в себя:

1. И (&&) — возвращает true, если оба операнда true, иначе false;
2. ИЛИ (||) — возвращает true, если хотя бы один из операндов true, иначе false;
3. НЕ (!) — инвертирует логическое значение операнда (true становится false, а false становится true).

Все они используются для создания более сложных логических выражений в программе Java, например:

• if (age >= 18 && isCitizen) { ... } проверяет, достиг ли человек возраста 18 лет, является ли он гражданином.

Логические операторы могут работать только с логическими значениями (true или false). Они имеют разный приоритет: у НЕ он выше, за ним следуют И и ИЛИ. Для контроля порядка выполнения, как и в случае с арифметическими операторами, можно использовать скобки.

Побитовые

Побитовые операторы в Java используются для манипулирования данными на уровне битов. Они применяются к операндам типа int, long, byte^ short.

Основные из них — это:

•  **& (битовое И) — изолирует общие биты в операндах, оставляя только 1, если оба бита равны 1;
•  **| (битовое ИЛИ) — изолирует любые 1 биты в операндах, оставляя 0, только если оба бита равны 0;
•  **^ (битовое исключающее ИЛИ) — изолирует те биты, которые отличаются в операндах.

Также существуют так называемые сдвиговые операторы:

• **<< (битовый сдвиг влево) — сдвигает биты операнда влево на заданное количество разрядов, заполняя освободившиеся разряды нулями;
• **>> (битовый сдвиг вправо) — сдвигает биты операнда вправо на заданное количество разрядов, заполняя освободившиеся разряды значащим битом;
• **>>> (беззнаковый битовый сдвиг вправо) — аналогичен >>, но заполняет освободившиеся разряды нулями.

Условные

Условные операторы в Java позволяют выполнять различные действия в зависимости от результата проверки условия.

Основные из них — это:

1. If-else — самый простой условный оператор, который выполняет блок инструкций, если условие истинно, и другой блок, если оно ложно.
2. Switch-case — используется для выбора одного из нескольких блоков инструкций в зависимости от значения выражения.
3. Тернарный оператор (?:) — сокращенная форма if-else, возвращающая одно из двух значений в зависимости от полученного результата.

Операторы присваивания

Операторы присваивания в Джаве используются для присваивания значений переменным.

Простой оператор присваивания:

•  **=`** — присваивает значение справа переменной слева. Например: `x = 10;`

Составные операторы присваивания:

• **+=, -=, *=, /=, %=** — сокращенная форма комбинирования операции и присваивания. Например, `x += 5;` соответствует `x = x + 5;`;
•  **<<=, >>=, >>>=** — выполняют битовый сдвиг, а затем присваивают результат;
• **&=, |=, ^=**  — выполняют побитовую операцию, а затем присваивают результат.

Тернарный оператор присваивания (с Java 10):

• **:= ?** — сокращенная форма условного присваивания. Например, `x = (условие) ? значение_1 : значение_2;`

Все эти комбинации символов являются основой языка программирования Java. Они предоставляют мощный способ манипулирования данными и управления потоком выполнения программы.