Java 運算符完整指南：從算術到三元運算符的詳細總結

Java 運算符是編寫程式邏輯的基石，掌握它們的優先級、特性與常見陷阱，能讓代碼更簡潔、高效。本文系統整理了 Java 中所有核心運算符分類，並附上代碼範例與避坑指南，適合初學者建立完整觀念，也適合資深開發者快速查閱。

一、算術運算符

算術運算符用於執行基本數學運算，包括加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）、取餘（%），以及自增（++）與自減（--）。

注意事項：

• 整數除法：兩個 int 相除結果仍為 int，小數部分會被截斷。例如 1427 / 1000 結果為 1。
• 避免在複雜表達式中使用 ++/--：如 a = b++ + --c 易導致邏輯混淆，建議拆分為獨立語句。
• 取餘（%）：可用於判斷奇偶數、循環取模等場景。

int x = 1427;
x = x / 1000; // 結果 x=1，整數除法截斷小數
int remainder = 1427 % 1000; // 餘數 427

補充：輸出語句

System.out.print();  // 輸出不換行
System.out.println(); // 輸出並換行

二、邏輯運算符

邏輯運算符用於組合布林表達式，常用於 if、while 等流程控制。

核心口訣：

• &&（短路與）：一假即假。左側為 false 時，右側不執行。
• ||（短路或）：一真即真。左側為 true 時，右側不執行。
• &（邏輯與）、|（邏輯或）：無論左側結果，右側必執行。
• ^（異或）：相異為真，相同為假。
• !（非）：取反。

實務上推薦使用短路版本（&&、||），能提升效能並避免空指針異常。

三、位運算符

位運算符直接操作二進制位，常用於底層優化、權限掩碼、加密演算法等場景。

常見範例

3 << 2  // 左移兩位：0000 0011 → 0000 1100 (12)，相當於 3 * 2^2
6 & 3    // 按位與：0110 & 0011 = 0010 (2)
~6       // 按位取反：~0110 = 1001 (補碼表示 -7)

移位運算口訣

• 左移（<<）：相當於乘以 2 的 n 次方，低位補 0。
• 有符號右移（>>）：相當於除以 2 的 n 次方，高位補符號位（正數補 0，負數補 1）。
• 無符號右移（>>>）：高位固定補 0，負數會變成極大正數。

四、賦值運算符（=）

將右側值賦予左側變數。int num = 22; 表示將 22 賦值給 num。

五、擴展賦值運算符

如 +=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、^=、<<=、>>=、>=。
隱含強制轉型：short s = 1; s += 2; 等同於 s = (short)(s + 2)，無需顯式轉型。

六、運算符優先級

建議：無需死記硬背，寫代碼時多加括號 () 明確優先順序，提升可讀性並避免錯誤。

七、三元運算符（條件運算符）

語法：布林表達式 ? 表達式1 : 表達式2

• 條件為 true 返回表達式1 的值。
• 條件為 false 返回表達式2 的值。

int result = 1 > 5 ? 1 : 2; // 結果為 2
String msg = score >= 60 ? "及格" : "不及格";

八、比較運算符

包括 ==、!=、>、<、>=、<=、instanceof。
注意：== 比較基本類型值、引用類型地址；物件內容比較請用 equals()。

九、數學函數（java.lang.Math）

Math 類提供豐富的靜態方法，無需實例化即可調用。

// 常用方法
Math.sqrt(x)      // 平方根
Math.pow(x, a)    // x 的 a 次方
Math.sin/cos/tan  // 三角函數 (參數為弧度)
Math.atan/atan2   // 反三角函數
Math.exp/log/log10 // 指數與對數
Math.PI / Math.E  // 圓周率與自然對數底數常量

// 靜態導入簡化調用
import static java.lang.Math.*;
double r = sqrt(2); // 直接呼叫 sqrt

掌握運算符是寫出高質量 Java 代碼的基礎。建議在實戰中多練習，遇到不確定優先級時務必加括號，善用 IDE 的提示功能，避免低級錯誤。