Java開發筆記（十）一元運算符的技巧

前面講到賦值運算符的時候，提到「x = x+7」能夠被「x += 7」所取代，固然Java編程中給某個變量自加7並不常見，常見的是給某變量自加1，就像走臺階，通常都是一級一級臺階地走，犯不着一會兒跳上七級臺階。那麼對於變量自加1的狀況，既能夠寫成「x = x+1」，也能夠寫成「x += 1」，可是早期的Java設計師嫌前面的語句不夠簡潔，故而創造了新的運算符「++」，該運算符表示給變量自加1，因而「x += 1」可再簡化爲「x++」。同理，運算符「--」表示給變量自減1，語句「x--」等價於「x -= 1」和「x = x-1」。爲深刻理解「++」與「--」這兩個運算符的做用，不妨運行下面的演示代碼觀察結果：

		int x = 3;
		System.out.println("初始 x="+x);
		x++; // 等同於x=x+1或者x+=1
		System.out.println("自增1 x="+x);
		x--; // 等同於x=x-1或者x-=1
		System.out.println("自減1 x="+x);

既然有了自增1運算「++」和自減1運算「--」，那末有沒有自乘運算「**」和自除運算「//」呢？很遺憾Java不存在所謂的自乘與自除，假若自乘運算指的是求某整型變量的平方，仍是老老實實地寫如下代碼「x = x*x」或者「x *= x」；假若自除運算指的是求某整型變量的倒數，也要老老實實地寫如下代碼「double y = 1.0/x」。求平方與求倒數的代碼以下所示：

		// 沒有「**」這個運算符，求平方仍是按照常規寫法
		x *= x; // 也能夠寫成x = x*x
		System.out.println("求平方 x="+x);
		// 「//」已經被用做註釋標記了，求倒數也得按照常規寫法，並且整數的倒數只能是小數
		double y = 1.0/x; // 注意這裏的1.0/x，因爲x是整型數，所以1/x沒法求得小數
		System.out.println("求倒數 y="+y);

因爲「++」和「--」從頭至尾只有變量自身參與運算，並沒有其它的操做數，所以又被稱做一元運算符。相似的一元運算符還有負號運算符「-」和正號運算符「+」，這兩個符號其實也來源於數學，都放在數字前面，好比「-1」表示負一，「+1」表示正一。但在Java編程當中，變量前面的正負號概念有所不一樣，例如「-x」指的是對x作負號運算，「x = -x」等價於「x = 0-x」。假若整型變量x原來是正值，則負號運算的結果爲負值；但若x原來是負值，則負號運算的結果變爲正值，也就是所謂的負負得正。至於「x = +x」等價於「x = 0+x」，顯然正號運算的結果與原值相同，正值的正號運算結果仍爲正值，負值的正號運算結果仍爲負值，而非數學上的正號意義。要想驗證上述的正負運算符，可運行下列代碼觀察測試結果。

		x = -x; // 等同於x=0-x
		System.out.println("負數 x="+x);
		x = +x; // 等同於x=0+x
		System.out.println("正數 x="+x);

注意到上面的正負運算符直接放在變量以前，實際上「++」和「--」也容許放在變量前面，單獨的「++x」等價於「x++」，單獨的「--x」等價於「x--」。之因此特別強調「單獨」二字，是由於一旦它們放到了其餘語句之中，運算結果就將大不相同。譬以下述代碼演示了兩者之間的區別：

		int y1 = 7;
		int z1 = y1++; // 後加加操做的優先級較低
		System.out.println("z1="+z1);
		int y2 = 7;
		int z2 = ++y2; // 前加加操做的優先級較高
		System.out.println("z2="+z2);

 

運行上面的演示代碼，會獲得下面的日誌信息。

z1=7
z2=8

 

可見此時z1的數值不等於z2，究其緣由，乃是前加加與後加加的運行機制差別所致。對於「int z1 = y1++;」，該語句在執行時會分解成下列兩個步驟：先執行對z1的賦值操做，再執行對y1的自增操做。此時最終的運行步驟如同如下代碼：

    int z1 = y1;
    y1 = y1+1;

 

對於「int z2 = ++y2;」，該語句在執行時也會分解成下列兩個步驟：先執行對y1的自增操做，再執行對z1的賦值操做。此時最終的運行步驟如同如下代碼：

    y2 = y2+1;
    int z2 = y2;

 

其實這種狀況很好理解，計算機語言跟人類文字的書寫順序同樣，都是從上到下、從左往右。定睛一看「x++」，果真先看到變量x，接着纔看到自增運算++；回頭再瞅「++x」，這下先看到自增運算，而後纔看到變量x。同是書面文字，計算機語言和人類語言的語法邏輯大抵相同。
最後來個腦筋急轉彎，現有變量z1值爲7，變量z2值爲8，那麼且看下面代碼的運算結果，變量z3的數值又該爲什麼？有興趣的朋友不妨一試。

    int z3 = ++z1+z2++;