day03 运算符和分支流程

1、复习

①项目架构

②在类的方法中写代码等于做饭

死记硬背：应对有限、可穷举的情况

理解底层逻辑：应对不断变化的情况

③语法规则

• 注释的语法规则
• 关键字语法规则
• 标识符命名规则
• 标识符命名规范
• Java数据类型
• 变量
  • 名称
  • 类型
  • 值
• 数据类型
  • 数据类型种类和存储空间
  • 基本数据类型转换
    • 自动类型转换：小进大自然而然没问题
    • 强制类型转换：大进小强制转换有风险

2、运算符

①算术运算符

[1]列表

运算符	运算	范例	结果
+	正	+3	3
-	负	b=4;-b	-4
+	加	5+5	10
-	减	6-4	2
*	乘	3*4	12
/	除	5/5	1
%	取模（取余）	10%3	1
++	自增（前）：先运算后取值 自增（后）：先取值后运算	a=2;b=++a a=2;b=a++	a是3，b是3 a是3，b是2
--	自减（前）：先运算后取值 自减（后）：先取值后运算	a=2;b=--a a=2;b=a--	a是1，b是1 a是1，b是2
+	字符串连接	"He"+"llo"	"Hello"

[2]注意事项

• 除法：两个整数做除法，如果不能整除，会自动舍弃小数部分
• 除法：除数不能为0，如果除数为0，程序运行时会抛出数学异常
• 取模结果是正是负：和被模数的正负一致，和模数无关
• 模运算的结果也有可能是小数

②赋值运算符

• 赋值运算符：=
• 运算的方向：从右往左计算

一个特殊情况：

int n = 10;

// 按照基本语法推测
// 第一步：取n的值，用来做加法			[10 + ?]
// 第二步：++n先加再取值，n变成了11		[10 + 11]
// 第三步：执行加法，得到21
// 第四步：计算+=操作 n = n + 21		[11 + 21]
// 第五步：计算n++里面的自增1，n从32变成33
n += (n++) + (++n);

// 根据前面推理的结果这里应该是33
// 但是实际运行的结果是32
System.out.println(n);

这个问题需要借助字节码文件的分析：

命令：javap -c Demo07GiveOperatorExercise.class

Compiled from "Demo07GiveOperatorExercise.java"


public class Demo07GiveOperatorExercise {
public Demo07GiveOperatorExercise();
Code:
    0: aload_0
    1: invokespecial #1          // Method `java/lang/Object."<init>":()V`
    4: return

public static void main(java.lang.String[]);
Code:
    0: bipush        10
    2: istore_1
    3: iload_1
    4: iload_1
    5: iinc          1, 1
    8: iinc          1, 1
11: iload_1
12: iadd
13: iadd
14: istore_1
15: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
18: iload_1
19: invokevirtual #3                  // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
22: return
}

分析的步骤：

// 根据反编译字节码文件，看到实际执行过程后，每一步推理如下：
// 0: bipush        10 准备常量10
// 2: istore_1		   将10赋值给n
int n = 10;

// 3: iload_1		   读取变量n的值	[10 + ?]
// 4: iload_1		   读取变量n的值	[10 + 10]
// 5: iinc          1, 1	执行自增1	n从10变成11
// 8: iinc          1, 1	执行自增1	n从11变成12
// 11: iload_1		   读取变量n的值，现在是12
// 12: iadd			   执行加法10 + 10等于20
// 13: iadd			   执行加法12 + 20等于32
// 14: istore_1		   把最后一个加法的结果32赋值给n
n += (n++) + (++n);

// 最后n是32
System.out.println(n);

注意：具体JVM为什么会这样计算不必深究，对我们来说，重要的是不要写类似这样有歧义的代码。

③比较运算符

[1]列表

运算符	运算	范例	结果
==	是否相等	4==3	false
!=	是否不相等	4!=3	true
<	是否小于	4<3	false
>	是否大于	4>3	true
<=	是否小于或等于	4<=3	false
>=	是否大于或等于	4>=3	true
instanceof	检查是否是类的对象	"Hello" instanceof String	true

[2]注意事项

• “=”是赋值运算符，执行赋值操作。

④逻辑运算符

[1]列表

a	b	a&b	a&&b	a | b	a || b	!a	a^b
true	true	true	true	true	true	false	false
true	false	false	false	true	true	false	true
false	true	false	false	true	true	true	true
false	false	false	false	false	false	true	false

[2]注意事项

符号	效果
&	不带短路效果：前面即使判断出结果，后面还会执行
&&	带短路效果：只要前面的表达式为false，整体就是false，后面不执行
|	不带短路效果：前面即使判断出结果，后面还会执行
||	带短路效果：只要前面的表达式为true，整体就是true，后面不执行

⑤位运算符[了解]

[1]列表

运算符	运算	范例	运算结果
<<	左移	3<<2	12
>>	右移	4>>1	2
>>>	无符号右移	3>>>1	1
&	按位与	6&3	2
|	按位或	6|3	7
^	按位异或	6^3	5
~	按位取反	~6	-7

[2]运算细节

运算符	运算方式
<<	空位补0，被移除的高位丢弃，空缺位补0。
>>	当最高位是0，右移后，空缺位补0 当最高位是1，空缺位补1。
>>>	被移位二进制最高位无论是0或者是1，空缺位都用0补。
&	二进制位进行&运算，只有1&1时结果是1，否则是0;
|	二进制位进行 | 运算，只有0 | 0时结果是0，否则是1;
^	二进制位相同是0 二进制位不同是1
~	按补码取反

⑥三元运算符

3、流程控制

①顺序结构

使用Scanner对象从控制台读取数据（暂时的）。具体用法参见下面的代码：

点击查看代码

// 导入Scanner类
import java.util.Scanner;

public class Demo16Scanner {

	public static void main(String[] args){

		// 1.创建Scanner对象
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);

		// 2.读取int类型数据
		System.out.print("请输入一个整数：");

		// 调用scanner对象的nextInt()方法
		int age = scanner.nextInt();

		System.out.println("age="+age);

		// 3.读取boolean类型数据
		System.out.print("请输入一个布尔值：");
		boolean flag = scanner.nextBoolean();

		System.out.println("flag="+flag);

		// 4.读取字符串
		System.out.print("请输入一个字符串：");

		// next()方法会因为空格而终止读取
		String strValue = scanner.next();
		System.out.println("strValue="+strValue);

		// 建议使用：
		// nextLine()方法不会因为空格而终止读取
		strValue = scanner.nextLine();
		System.out.println("strValue="+strValue);

	}

}

②分支结构

[1]if语句

点击查看代码

// 创建Scanner对象
Scanner scanner = new Scanner(System.in);

System.out.print("请输入i：");
int i = scanner.nextInt();

System.out.print("请输入j：");
int j = scanner.nextInt();

// 测试使用单独的if语句
// 当if(判断条件)为true时执行{}中的语句
if (i > j){
	System.out.println("i 比 j 大");
}

// 不建议这么做
// 如果if语句块中只有一条语句，可以省略{}
if (i < j)
	System.out.println("i 比 j 小");

System.out.println("后续操作");

// 读取一个布尔值
System.out.print("请输入flag：");
boolean flag = scanner.nextBoolean();

// 没有必要写flag == true
if (flag) {
	System.out.println("flag是真的");
}

[2]if...else

点击查看代码

// 创建Scanner对象
Scanner scanner = new Scanner(System.in);

System.out.print("请输入i：");
int i = scanner.nextInt();

System.out.print("请输入j：");
int j = scanner.nextInt();

if (i > j){
	System.out.println("i 比 j 大");
} else {
	System.out.println("i 小于 或 等于 j");
}

[3]if...else if...else语句

点击查看代码

// 创建Scanner对象
Scanner scanner = new Scanner(System.in);

System.out.print("请输入i：");
int i = scanner.nextInt();

System.out.print("请输入j：");
int j = scanner.nextInt();

if (i > j){								// 执行条件判断①
	System.out.println("i 比 j 大");	// ①为true时执行
} else if (i < j) {						// ①为false继续执行下一个条件判断②
	System.out.println("i 比 j 小");	// ②为true时执行
} else {
	System.out.println("i 和 j 相等");	// ②为false时执行
}

[4]if...else嵌套

点击查看代码

if (i > j){								// 执行条件判断①
	System.out.println("i 比 j 大");	// ①为true时执行
} else if (i < j) {						// ①为false继续执行下一个条件判断②
	System.out.println("i 比 j 小");	// ②为true时执行
} else {
	System.out.println("i 和 j 相等");	// ②为false时执行

	// 嵌套在其他if...else结构内的if
	if (m > n){
		System.out.println("m 比 n 大");
	}
}

[5]switch...case语句

字面意思：『切换』不同的『情况』。切换需要有依据，这就是我们在switch后面的括号要指定的数据。

点击查看代码

import java.util.Scanner;

public class Demo18SwitchCase {

	public static void main(String[] args){

		// 创建Scanner对象
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);

		System.out.print("请输入季节：");
		String season = scanner.nextLine();

		// 使用season变量的值和后面的case依次进行比较
		// 遇到一个满足条件的case，那么后面的都会被执行，包括default分支
		// 除非在某个case中使用了break关键字，停止了case的执行。
		switch(season){
			case "spring":
				System.out.println("我喜欢春天");

				// break ;
			case "summer":
				System.out.println("我喜欢夏天");

				// break ;
			case "autumn":
				System.out.println("我喜欢秋天");

				// break ;
			case "winter":
				System.out.println("我喜欢冬天");

				// break ;

			// 当前面每一个case都不匹配时执行default分支（默认分支）
			default:
				System.out.println("我喜欢梅雨季节");
		}

	}

}