XOR and OR Operators Precedence in Java

2025 年 3 月 28 日 | 阅读 4 分钟

Java 运算符优先级是指一组规则,这些规则决定了给定表达式中不同组成部分的求值顺序。在编程中,像 XOR (^) 和 OR (|) 这样的位运算符的使用非常重要。因此,学习这些运算符的优先级以在编码时获得预期的结果至关重要。Java 包含一些位运算符,每个运算符都有自己的优先级。

按位运算符

与大多数编程语言一样,Java 配备了一组位运算符,可实现位级别的计算。在整数上执行的操作是在单个位的级别上完成的;这些操作称为位运算。

Java 开发者常用的流行的位运算符有几种,包括 AND(&)、XOR(^) 和 OR(|)。这些运算符在不同的情况和场景中使用,包括:用于低级操作和硬件接口的优化,以及操作标志或位掩码。

AND (&): 对两个操作数执行逻辑 AND 运算,其中比较操作数的每个对应位,结果是一个新的操作数,在两个操作数都为 1 的位置上为 1。如果两个数的对应位都为 1,则为 1;否则,两者都为 0。

XOR (^): 在两个位之间进行操作,如果操作数中对应位置的位不同,则提供 1,在所有其他情况下提供 0。

OR (|): 执行第二个类似异或 (exclusive OR) 的功能,其中如果至少一个对应位为 '1',则返回 '1';否则,返回 '0'。

注意:在 Java 中,XOR 运算符 (^) 的优先级高于 OR 运算符 (||)。

这些运算符的行为方式是确定的,理解这一点可能至关重要,但知道它们何时出现——尤其是在单行中进行大量代数运算时——可能会使你的代码成功或失败。

为什么优先级很重要?

众所周知,在编程中,表达式可以同时包含不同的运算符。当一个表达式中涉及多个运算符时,Java 解析器必须选择先求值哪个运算符。

这个决定是根据所用运算符的优先级做出的。如果优先级没有被充分理解或被忽略,那么这些表达式将导致意外的结果和系统故障。

起初,你可能认为 Java 会从左到右计算表达式。然而,有特定的规则控制操作过程,以确保准确遵循求值顺序。

如果优先级没有得到充分理解,在使用表达式时可能会得到错误的结果。让我们进一步探讨 Java 编程语言,了解它是如何处理 XOR、OR 和其他运算符的。

Java 中的运算符优先级

AND (&):位运算使用的各种运算符中,AND 运算符的优先级最高。

XOR (^): 在优先级方面,XOR 运算符在 AND 运算符之后执行,在 OR 运算符之前执行。

OR (|): 然而,OR (OR) 的优先级低于以上所有三个;它是其中优先级最低的。

示例

步骤 1: AND 运算评估。正如我们所见,AND 运算符 (&) 的优先级最高;因此,将首先执行 [2 & 1] 的求值。

此运算将 2 的二进制 (0010) 与 1 的二进制 (0001) 进行比较,结果为 0000 或 0。

步骤 2: 对 XOR 运算进行评估,在执行此步骤时,应遵循以下过程。

然后,计算 XOR 运算符 (^),因为它相对于 '&' 具有第二高的优先级。现在表达式为 3 ^ 0。这里,3 的二进制值是 0011。我们将其与 0 的二进制等价值 0000 进行 XOR,得到结果 0011,即 3。

步骤 3: 分析 OR 运算的结果。最后,OR 运算符是下一个,用 '|' 表示。在求解此问题时,我们剩下表达式 5 | 3。

结论

在编写 Java 程序时,理解 XOR (^) 和 OR (|) 运算符的优先级顺序至关重要。这些运算符的使用严格按照优先级顺序进行;AND 运算符 (&) 的优先级高于 XOR (^),而 OR (|) 的优先级最低。

此外,由于这种顺序意味着表达式总是以相同的方式求值,所以如果你想保持一致,这基本上就是可以使用的顺序,但如果理解不当,有时可能会在你的代码中产生一些奇怪的结果。


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