Java表達式（expression）語法及使用教程

一、基礎概念

Java表達式是程序中執行計算、邏輯和比較操作的基本構建塊。無論是簡單的變數賦值，還是複雜的算術運算，Java表達式都是構成程序邏輯的基礎單元。Java表達式可以包括常量、變數、運算符和方法調用。

Java提供了許多運算符用於表達式的操作，常見的包括算術運算符、關係運算符、邏輯運算符和位運算符。它們可以基於一到多個值執行特定的操作，然後返回一個值作為結果。

Java表達式的執行順序是通過優先順序和結合性規則來確定的。例如，如果表達式中包含了多個運算符，將先執行優先順序較高的運算符，而結合性規則定義了一個表達式中多個相同優先順序的運算符如何分組執行。

二、常量和變數

Java表達式中最基本的元素是常量和變數。常量是不可改變的數值，通常用於字面量。Java中常見的常量類型包括整型、浮點型、布爾型和字元型。變數則是可以存儲和更改的值。在表達式中，變數值可以根據需要動態更改，它們的類型和範圍根據定義文件中的變數類型、限制和作用域確定。（需要說明的是，在Java 10中，可以使用var來定義局部變數，從而更加靈活地使用Java表達式）。

// 示例代碼 1：常量和變數定義
int a = 10;   // 常量
double pi = 3.14;   // 常量
boolean flag = true;   // 常量
char c = 'a';    // 常量

int b = 20;    // 變數
double height = 1.80;    // 變數
String name = "Tom";    // 變數

三、算術運算符

Java提供了基本的算術運算符，可用於處理數字類型的變數。加法運算符（+）用於添加兩個數值，減法運算符（-）用於從一個值中減去另一個值，乘法運算符（*）用於將兩個數值相乘，除法運算符（/）用於將一個數值除以另一個數值，取模運算符（%）用於返回兩個數值相除的餘數。

在Java表達式中，算術運算符的優先順序同樣遵循PEMDAS規則。不僅可以使用算術運算符來對數值進行運算，還可以使用自增/減運算符來對變數進行增加或減少。

// 示例代碼 2：算術運算符示例
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + b;   // c的值為30
int d = b - a;   // d的值為10
int e = a * b;   // e的值為200
double f = (double) b / a;   // f的值為2.0
int g = b % a;   // g的值為0

int h = 10;
h++;   // h的值變為11
int i = ++h;   // i的值等於h自增後的值（12）

int j = 10;
j--;   // j的值變為9
int k = --j;   // k的值等於j自減後的值（8）

四、關係運算符

Java中的關係運算符主要用於比較變數之間的關係，例如是否相等、大小關係等。常用的關係運算符包括等於（==）、不等於（!=）、大於（>）、大於等於（>=）、小於（<）和小於等於（<=）。

需要注意的是，在Java中，引用類型的變數無法使用等於運算符進行比較，因為它們不是基本類型。要比較引用類型變數內包含的內容，需要使用equals方法。另外，關係運算符的返回值也是一個布爾類型，即true或false。

// 示例代碼 3：關係運算符示例
int a = 10;
int b = 20;

boolean c = a == b;   // c的值是false
boolean d = a != b;   // d的值是true
boolean e = a < b;   // e的值是true
boolean f = a  b;   // g的值是false
boolean h = !(a >= b);   // h的值是true

String str1 = "hello";
String str2 = "world";
boolean i = str1.equals(str2);   // i的值是false
boolean j = str1.compareTo(str2) > 0;   // j的值是false

五、邏輯運算符

Java中的邏輯運算符可用於組合表達式，根據表達式中的兩個或多個子表達式之間的關係確定表達式的值。邏輯運算符包括AND（&&）、OR（||）和NOT（!）。邏輯運算符的返回值為布爾類型。

使用邏輯運算符是非常有用的，因為只要是邏輯為真，if語句就會執行。邏輯運算符經常用於循環判斷、輸入驗證等情況中。

// 示例代碼 4：邏輯運算符示例
int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;

boolean d = a < b && b  b) || b > c;   // e的值是false
boolean f = a > b || b < c;   // f的值是true

六、位運算符

Java中的位運算符適用於處理位，其中每個位都表示一個二進位數字的一部分。位運算符可以幫助開發人員創建更有效率的代碼，因為它們可用於執行數學運算和其他操作。

常見的位運算符包括AND（&）、OR（|）、XOR（^）、NOT（~）、左移位（<>）。位運算符用於操作數據類型的二進位位並返回一個結果。

// 示例代碼 5：位運算符示例
int a = 2;    // 二進位形式為10
int b = 5;    // 二進位形式為101

int c = a & b;   // c的值為0（二進位形式為000）
int d = a | b;   // d的值為7（二進位形式為111）
int e = a ^ b;   // e的值為7（二進位形式為111）
int f = ~a;     // f的值為-3（二進位形式為11111111111111111111111111111101）
int g = a <> 1;   // h的值為2（二進位形式為10）

以上就是Java表達式語法及使用教程的基本內容。學習這些基礎知識對於理解Java程序開發具有重要意義。