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Java 入門指南 V2.00 - 單元 5 - 運算式與陳述




運算式 (expression) 由運算元 (operand) 與運算子 (operator) 所組成



上圖為運算式常見的形式,多數運算子都需要兩個運算元,另有一個需要三個運算元的運算子。


單一運算元就構成一個運算式,運算元可以是變數 (variable) 、字面常數 (literal) 或方法呼叫 (method invocation) ,例如


   // 以變數當運算元
   a;
   // 以字面常數當運算元
   3;
   // 呼叫 println() 當運算元
   System.out.println();

運算式,顧名思義,其為運算出一個結果的式子,因此單一運算元的運算式所得到的結果就是運算元的值,如果是方法呼叫,就是方法的回傳值 (return value) 囉!


單一運算元也可以結合單元運算子,單元運算子有


運算子功能範例
++a
--a
++遞增++a, a++
--遞減--a, a--
!邏輯補數運算子!a

正負如一般數學表示正負值一樣,同樣的,負負會得正


   int a = -3;
   int b = +a; // b 會等於 -3
   int c = -a; // c 會等於 3

遞增、遞減則是會將整數變數遞增 1 或遞減 1 ,有前後之別


   int a = 3;
   int b = ++a; // b 會等於 4
   int c = a++; // c 會等於 4
   int d = --a; // b 會等於 4
   int e = a--; // e 會等於 4

遞增、遞減運算式,計算完該變數 a 就會遞增或遞減。

邏輯補數運算子會把 true 變成 falsefalse 變成 true


   boolean a = true;
   boolean b = !a; // b 會等於 false
   boolean c = !b; // c 會等於 true

一般運算子都須結合兩個運算元,例如算術運算子 (arithmetic operator) ,可用在整數 (integer) 及浮點數 (floating-point number) ,計算結果也為整數或浮點數


運算子功能範例
+a + b
-a - b
*a * b
/a / b
%取餘數a % b

例如


   int a = 2;
   int b = a + 2; // b 會等於 4
   int c = b - 2; // c 會等於 2
   int d = c * 2; // d 會等於 4
   int e = d / 2; // e 會等於 2
   int f = e % 2; // f 會等於 0

相等性及關係運算子 (equality and relational operator) ,可用於整數及浮點數或布林值 (Boolean value) ,計算結果不是 true 就是 false


運算子功能範例
==相等a == b
!=不相等a != b
>大於a > b
>=大於等於a >= b
<小於a < b
<=小於等於a <= b

例如


   int a = 11;
   int b = 22;
     
   boolean c = a >= b; // c 會等於 false
   boolean d = a <= b; // d 會等於 true
   boolean e = c == d; // e 會等於 false
   boolean f = a != b; // f 會等於 true

我們運用的等號,其實屬於指派運算子 (assignment operator) ,所謂的指派是把等號右邊的值給左邊的變數,如果右邊是物件 (object) ,變數就會得到物件的參考 (reference)


運算子功能範例
=指派a = b
+=相加同時指派a += b
-=相減同時指派a -= b
*=相乘同時指派a *= b
/=相除同時指派a /= b
%=取餘數同時指派a %= b

例如


   int a = 2;
   a += 2; // a 會等於 4
   a -= 2; // a 會等於 2
   a *= 2; // a 會等於 4
   a /= 2; // a 會等於 2
   a %= 2; // a 會等於 0

有沒有看的眼花撩亂?居然有 f = a != b 之類的式子出來,這是因為運算子有計算的優先次序 (precedence) ,由於 != 的優先順序在 = 之前,所以 a != b 會先被計算,結果才會指派到 f 之中。如果不是很清楚各個運算子的優先次序,保險一點的做法可以用小括弧,把要先計算的運算式用小括弧圍起來,例如


   f = (a != b); //等於 f = a != b

這是因為小括弧有最高的優先計算次序。


加上分號,運算式就是程式 (program) 中獨立的陳述 (statement) 。如果說 Java 程式的執行單位為類別 (class) ,每一次執行都必須啟動指定類別的 main() 方法 (method) ,陳述則是類別的執行單位,因為 JVM 呼叫 main() 之後,便開始從 main() 中由前而後,一個陳述接著一個陳述來執行。


陳述也有好幾種,最簡單的陳述就是單一個分號


   // 什麼事也不做的陳述

其他很多都是連帶運算式單獨一行的陳述,然而許多控制結構 (control structure) 是屬於多行的複合陳述 (compound statement) ,我們先來看看控制結構中的選擇吧!


中英文術語對照


運算式expression
運算元operand
運算子operator
變數variable
字面常數literal
方法呼叫method invocation
回傳值return value
算術運算子arithmetic operator
整數integer
浮點數floating-point number
相等性及關係運算子equality and relational operator
布林值Boolean value
指派運算子assignment operator
物件object
參考reference
計算的優先次序precedence
程式program
陳述statement
類別class
方法method
控制結構control structure
複合陳述compound statement

重點整理


  1. 運算式由運算元與運算子所組成,單一運算元就可構成運算式,其餘單元運算子結合單一運算元,或是兩個運算元結合一個運算子。
  2. 運算子依種類分有單元運算子、算術運算子、相等性及關係運算子、指派運算子等。
  3. 算術運算子用於整數及浮點數型態,計算結果也是整數或浮點數。
  4. 相等性及關係運算子用於整數及浮點數型態,計算結果為 truefalse
  5. 指派運算子為單一個等號,可以跟算數運算子結合為複合運算子。
  6. 小括弧有最高的計算優先次序。
  7. 陳述為程式執行獨立的單位,最簡單的陳述為單一個分號。

問題與討論


  1. 算術運算子可以用在其他基本資料型態或物件嗎?字元可不可以相加?字串又可不可以相加呢?
  2. 為什麼測試相等的運算子為連續兩個等號?
  3. 為什麼計算的優先次序很重要?

the end

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