java中常见逻辑运算 【与& 或| 非! 异或^】

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逻辑运算符的深入理解与案例分析

在 Java 开发中，逻辑运算符是常见且非常重要的运算符之一。本文将详细讲解几种常用的逻辑运算符及其区别，结合示例代码和输出结果，帮助读者更好地理解和应用这些运算符。

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一、常见逻辑运算符

1. a & b：逻辑与 (&)

• 规则：当 a 和 b 同时为 true 时，结果为 true，否则为 false。

2. a && b：短路与 (&&)

• 规则：当 a 和 b 同时为 true 时，结果为 true，否则为 false。

3. a | b：逻辑或 (|)

• 规则：当 a 和 b 有一个为 true 时，结果为 true，否则为 false。

4. a || b：短路或 (||)

• 规则：当 a 和 b 有一个为 true 时，结果为 true，否则为 false。

5. !a：取反 (!)

• 规则：当 a 为 true 时，结果为 false；当 a 为 false 时，结果为 true。

6. a ^ b：逻辑异或 (^)

• 规则：当 a 和 b 不相同时，结果为 true，否则为 false。

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二、逻辑与与短路与的区别

& 和 && 都表示"与"操作，但二者有本质区别：

• & (逻辑与)：无论第一个条件是否为 false，都将判断第二个条件，效率较低。
• && (短路与)：如果第一个条件为 false，则不会判断第二个条件，效率较高。

示例代码

public class LogicOperator01 {
    public static void main (String[] args) {
        int age = 50;

        // 短路与的使用
        if(age > 20 && age < 90) {
            System.out.println("ok100");
        }

        // 逻辑与的使用
        if(age > 20 & age < 90) {
            System.out.println("ok200");
        }

        // 区别示例
        int a = 4;
        int b = 9;

        // 短路与示例
        if(a < 1 && ++b < 50) {
            System.out.println("ok300");
        }
        System.out.println("a = " + a + " b = " + b);  // 输出: a = 4, b = 9

        // 逻辑与示例
        if(a < 1 & ++b < 50) {
            System.out.println("ok400");
        }
        System.out.println("a = " + a + " b = " + b);  // 输出: a = 4, b = 10
    }    
}

输出结果

ok100
ok200
a = 4 b = 9
a = 4 b = 10

解释

• 在短路与 (&&) 中，如果 a < 1 为 false，后面的 ++b < 50 不会被执行，因此 b 的值保持为 9。
• 在逻辑与 (&) 中，即使 a < 1 为 false，++b < 50 仍会被执行，因此 b 的值增加为 10。

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三、逻辑或与短路或的区别

| 和 || 都表示"或"操作，但二者也存在区别：

• | (逻辑或)：无论第一个条件是否为 true，都将判断第二个条件。
• || (短路或)：如果第一个条件为 true，则不会判断第二个条件。

示例代码

public class LogicOperator02 {
    public static void main (String[] args) {
        int age = 50;

        // 短路或的使用
        if(age > 20 || age < 90) {
            System.out.println("ok100");
        }

        // 逻辑或的使用
        if(age > 20 | age < 90) {
            System.out.println("ok200");
        }

        // 区别示例
        int a = 4;
        int b = 9;

        // 短路或示例
        if(a < 1 || ++b < 50) {
            System.out.println("ok400");
        }
        System.out.println("a = " + a + " b = " + b);  // 输出: a = 4, b = 9
    }
}

输出结果

ok100
ok200
a = 4 b = 9

解释

• 在短路或 (||) 中，如果 a < 1 为 false，++b < 50 被跳过，因此 b 的值保持为 9。
• 在逻辑或 (|) 中，即使第一个条件满足，第二个条件仍会被执行，因此如果有修改操作，值会变化。

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四、! 和 ^ 的案例演示

示例代码

public class InverseOperator {
    public static void main(String[] args) {
        // ! 操作是取反, T -> F, F -> T
        System.out.println(60 > 20); // 输出: true
        System.out.println(!(60 > 20)); // 输出: false

        // ^ 逻辑异或, 当 a 和 b 不同时, 则结果为 true，否则为 false
        boolean b = (10 > 1) ^ (3 < 5);
        System.out.println("b=" + b); // 输出: b=false
    }
}

输出结果

true
false
b=false

解释

• ! 是取反操作符，将布尔值取反，true 变为 false，false 变为 true。
• ^ 是逻辑异或操作符，当两个布尔值不相同时，结果为 true，否则为 false。在本例中，(10 > 1) 和 (3 < 5) 都为 true，因此结果为 false。

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五、综合练习

示例代码

public class LogicalOperators {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义变量
        boolean x = true;
        boolean y = false;
        short z = 46;

        // 第一个 if 语句
        if ((z++ == 46) && (y = true)) z++; 

        // 第二个 if 语句
        if ((x = false) || (++z == 49)) z++;

        // 输出最终结果
        System.out.println("z = " + z); // 输出: z = 50
    }
}

程序运行结果

z = 50

详细解释

1. 初始变量值：

   • x = true
   • y = false
   • z = 46

2. 第一个 if 语句：

   if ((z++ == 46) && (y = true)) z++;
   

   • z++ == 46：在这步中，z 的值为 46，然后 z 自增至 47，但比较操作发生在自增前，因此 z++ == 46 为 true。
   • (y = true)：这是一个赋值操作，y 被赋值为 true，并且返回 true。
   • 因为 && 两边都为 true，所以 z++ 再次执行，z 变为 48。

3. 第二个 if 语句：

   if ((x = false) || (++z == 49)) z++;
   

   • x = false：这是一个赋值操作，x 被赋值为 false。
   • ++z == 49：z 自增为 49，然后进行比较，该表达式为 true。
   • 因为 || 只需要一边为 true 即可，所以整个表达式为 true，z++ 再次执行，z 变为 50。

4. 最终输出：

   • System.out.println("z = " + z); 输出 z = 50。

总结

这段代码使用了逻辑运算符 `

&&和||，以及自增运算符 ++来修改变量z的值。通过逐步分析每个操作的执行顺序，可以得出最终的结果z = 50`。

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六、总结

逻辑运算符在 Java 中是非常基础但也非常重要的工具，通过理解它们的规则和差异，可以在编程中写出更高效、正确的代码。掌握逻辑与、短路与、逻辑或、短路或、取反和异或等运算符的使用，将极大地提高代码的可读性和性能。希望本文的讲解和示例能帮助你更好地理解这些运算符的使用。

文章来源:https://blog.csdn.net/Yhame/article/details/141791096
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