Java Operator Precedence

运算符优先级表示两个表达式如何绑定在一起。在表达式中，它决定了运算符与操作数的组合方式，并决定了表达式将如何求值。

简单来说，运算符优先级有助于 Java 编译器理解在单个表达式中涉及多个运算符时，应该先执行哪些操作。

运算符优先级很重要，因为如果我们不了解执行顺序，可能会得出错误的结果。程序员必须记住优先级，以避免在计算或逻辑中出现意外行为。

在求解表达式时，必须牢记两点：第一是优先级，第二是结合性。

优先级

优先级是不同类型的运算符与其操作数组合的优先级。仅当表达式包含多个具有较高或较低优先级的运算符时才有意义。优先级较高的运算符会先求值。如果我们想先求值优先级较低的运算符，应该使用括号来覆盖默认顺序。

例如，考虑以下表达式。

无括号

有括号

我们观察到，当表达式中没有使用括号时，它的求值结果是 14。而当我们使用了括号时，表达式的求值结果是 20。这意味着在表达式 (2 + 3) * 4 中，优先级较低的运算符会先求值，然后是乘法。

结合性

如果表达式中包含两个或多个具有相同优先级的运算符，则必须遵循结合性。在这种情况下，表达式可以根据情况从左到右或从右到左进行求解。当出现两个或多个具有相同优先级的运算符时，结合性决定了求值的方向。Java 中的大多数运算符都是左结合的，这意味着它们是从左到右求值的。

Java 运算符优先级表

下表描述了 Java 中使用的运算符的优先级和结合性。

注意：数字越大，优先级越高。

例如，优先级为 15 的运算符先于优先级为 14 的运算符进行求值，依此类推。

Java 运算符优先级示例

考虑以下表达式。

您可能认为答案是18，但事实并非如此。因为乘法 (*) 运算符的优先级高于加法 (+) 运算符。因此，表达式首先求值 5*3，然后求值剩余的表达式，即 1+15。所以，答案将是16。

让我们看另一个表达式。

在上面的表达式中，由于优先级，* 和 / 运算先于 + 执行。由于结合性，y 先乘以 z，然后再除以 k。

让我们为上面的表达式赋值并求解。

输出

10

解释

该表达式可以求解为：2 + (4 * 6 / 3) → 2 + (24 / 3) → 2 + 8 = 10

注意：使用括号可以使表达式更清晰，并覆盖默认优先级。

Java 运算符优先级的应用

1. 数学计算：运算符优先级可确保算术表达式（如计费系统、金融应用程序和科学计算）中的正确顺序。

在这里，乘法根据优先级进行，确保面积计算准确。

2. 决策中的条件逻辑：在 if-else 或 switch-case 中，像 &&、||、! 和 == 这样的运算符会根据优先级规则使用。

3. 短路求值：逻辑运算符（&&、||）使用优先级和结合性来避免不必要的求值，从而提高性能。

4. 循环中的复杂赋值：复合赋值运算符（如 +=、*=）在循环和更新中频繁使用。

注意：由于运算符优先级，乘法先于加法发生。

5. 游戏引擎或物理计算中的表达式求值：运算符优先级确保涉及力、重力、速度等的计算中具有一致的行为。

运算符优先级选择题

1. 以下表达式的结果是多少？

1. 21
2. 15
3. 11
4. 7

2. 以下哪个运算符的优先级最低？

1. *
2. +
3. =
4. &&

3. 此表达式的输出是什么？

1. false
2. true
3. 编译错误
4. 运行时异常

4. 关于 Java 运算符结合性的以下哪个陈述是正确的？

1. 所有运算符都是左结合的
2. 所有运算符都是右结合的
3. 所有运算符都是非结合的
4. 有些运算符是左结合的，有些是右结合的

5. 如何覆盖表达式中默认的运算符优先级？

1. 使用花括号 {}
2. 使用分号
3. 使用括号 ()
4. 使用方括号 []