Teória 6: Operátory¶

Operátory v Jave sú špeciálne symboly alebo kľúčové slová, ktoré vykonávajú operácie nad premennými alebo hodnotami. Dnes sa bližšie pozrieme na niektoré z nich.

Aritmetické operátory¶

Medzi aritmetické operátory patria sčítanie +, odčítanie -, násobenie *, delenie / a modulo %.

Dôležitou vlastnosťou aritmetických operátorov je, že ak sú oba operandy celé čísla, výsledok je tiež celé číslo a zaokrúhli sa smerom nadol.

Celočíselné delenie

System.out.println(7 / 2); // 3
System.out.println(-7 / 2); // -3

Ak chceme vo výsledku desatinné číslo, musí byť aspoň jeden z operandov tiež celé číslo.

Delenie z desatinným čislom

System.out.println(7.0 / 2); // 3.5

Operátor modulo, `%`¶

modulo nie je matematický zvyšok

System.out.println( 17 % 5 );   //  2
System.out.println(-17 % 5 );   // -2
System.out.println( 17 % -5 );  //  2
System.out.println(-17 % -5 );  // -2

Učím sa s pomocou unelej inteligencie

V Jave modulo operátor nevracia matematický modulo. Ako by som ho v Jave vedel vypočítať?

Operátory priradenia¶

Operátory priradenia

int x = 10;
x += 5;   // x = x + 5  -> 15
x -= 3;   // x = x - 3  -> 12
x *= 2;   // x = x * 2  -> 24
x /= 4;   // x = x / 4  -> 6
x %= 5;   // x = x % 5  -> 1

Inkrement a dekrement¶

Špeciálnym typom operátorov priradenia sú inkrementačné a dekrementačné operátory. Zmenia hodnotu o 1, ale vieme v nich určiť, či výsledok výrazu má byť stará alebo nová hodnota.

Názov	Príklad	Výsledok / význam
Prefix inkrement (zväčší o 1, použije výsledok hneď)	`++x`	najprv zvýši `x`, potom vráti novú hodnotu
Postfix inkrement (zväčší o 1, použije pôvodnú hodnotu)	`x++`	najprv vráti starú hodnotu `x`, potom ju zvýši
Prefix dekrement (zmenší o 1, použije výsledok hneď)	`--x`	najprv zníži `x`, potom vráti novú hodnotu
Postfix dekrement (zmenší o 1, použije pôvodnú hodnotu)	`x--`	najprv vráti starú hodnotu `x`, potom ju zníži

int x = 5;
int y = x++;   // y == 5, x == 6
int z = ++x;   // z == 7, x == 7

Učím sa s pomocou unelej inteligencie

Som študent strednej školy, učím sa Javu. Vysvetli a ukáž na príkladoch nástrahy operátorov inkrementu a dekrementu.

Relačné operátory¶

int a = 5, b = 8;

a == b   // false (rovnosť)
a != b   // true  (nerovnosť)
a > b    // false
a < b    // true
a >= b   // false
a <= b   // true

Bitové operátory¶

int x = 5;   // 0101
int y = 3;   // 0011

x & y   // 0001 → 1 (bitový AND)
x | y   // 0111 → 7 (bitový OR)
x ^ y   // 0110 → 6 (bitový XOR)
~x      // invertovanie bitov → ...11111010
x << 1  // posun doľava → 1010 (10)
x >> 1  // posun doprava → 0010 (2)
x >>> 1 // unisgned posun doprava (dopĺňa nulami)

Učím sa s pomocou unelej inteligencie

Som študent strednej školy, učím sa Javu. Java nemá bitový typ ale má bitové operátory. Vysvetli mi ako sa má v Jave robiť manipulácia s bitmi a na čo si dať pozor.

Logické operátory¶

Logické operátory pracujú s boolean hodnotami. Ich výsledok je tiež boolean hodnota.

Logický AND - &&
Logický OR - ||
Logický NOT - !

Ich hlavné využitie je pri zložených výrazoch v podmienkach. Začiatočníci si často pletú bitové a logické operátory, je však medzi nimi veľký rozdiel. Logické operátory majú tzv. short-circuit, ktorý predčasne ukončí výpočet, ak už vie, či výsledok určite bude true alebo false. Napríklad vo výraze false && foo() sa metóda foo ani nezavolá, pretože prvý operand je už false. Podobne aj pri logickom súčte OR môže nastať short-circuit ak prvý operand je true. (true || foo())

Príklad: Použitie short-circuit na kontrolu pred prístupom k pvrku poľa

int[] pole = {1, 2, 3};
int i = 2;

if (i < pole.length && pole[i] == 3) {
    System.out.println("Na indexe " + i + " je číslo 3");
}

Ak by sme nepoužili short-circuit &&, druhá podmienka (pole[i] == 3) by sa vyhodnocovala aj keď i je mimo rozsah

Príklad: Kontrola pred volaním metódy na null objekte

String s = null;

if (s != null && s.length() > 0) {
    System.out.println("Reťazec nie je prázdny");
}

Ak by sme nepoužili short-circuit &&, zavolalo by sa s.length() na null a vyhodila by sa NPE výnimka

Príklad: Predčasné ukončenie podmienky OR

boolean isAdmin = true;
String uzivatel = "Fero";

if (isAdmin || maUzivatelPristup(uzivatel)) {
    System.out.println("Vstup povolený");
}

Vďaka short-circuit || sa podmienka maUzivatelPristup vôbec neskontroluje, pretože isAdmin je už true. To šetrí výkon alebo zabráni zbytočnému volaniu metód.

Operátor `instanceof`¶

Pomocou operátora instanceof vieme zistiť, či daný objekt je inštancia určitej triedy alebo implementuje konkrétne rozhranie (o rozhraniach niekedy nabudúce). Výsledok operácie je boolean, teda true alebo false.

Sytax operátora instanceof

objekt instanceof Typ

Dedičnosť sme si ešte nevysvetľovali, ale zatiaľ si povieme, že objekt akejkoľvek triedy v Jave je zároveň aj inštanciou triedy Object. Túto triedu vieme použiť ako typ, ak chceme aby premenná alebo argument metódy mohli mať akýkoľvek objekt.

Príklad: Použitie operátora instanceof

Ako príklad použitia si ukážeme metódu, ktorá môže mať na vstupe akýkoľvek objekt a v tele bude zisťovať, či nie je nejakého konkrétneho typu.

public static void otestuj(Object o) {
    if(o instancof String)
        System.out.println("Je to String");
    if(o instancof Double)
        System.out.println("Je to čislo s desatinnou čiarkou");
    if(o instancof Number)
        System.out.println("Je to číslo");
}

public static void main(String[] args) {
    otestuj("Ahoj");
    otestuj(2);
    otestuj(2.2);
}

Poradie vykonávania operátorov¶

Ak máme vo výraze viacero operátorov, vykonávajú sa väčšinou zľava do prava. Operátory však majú rôznu prioritu a tie s vyššou prioritou sa vykonajú skôr. Poznáme to z matematiky, kedy násobenie sa vykoná pred súčtom alebo rozdielom.

Tak ako aj v matematike aj v Jave môžeme použiť zátvorky, ak chceme zmeniť poradie vykonania operácií. Zátvorky majú najvyššiu prioritu. Ďalšie operátory s vysokou prioritou sú inkrementy a dekrementy, násobenie a delenie. Na druhej strane operátory s najnižšou prioritou, ktoré sa vykonajú ako posledné, sú operátory priradenia a logické operátory.

Dokumentácia

Pozrite si prehľad priorít operátorov - Operator Precedence vo forme tabuľky.

Zhrnutie teórie¶

Poznámky do zošita

V zošite je potrebné mať napísané aspoň tieto poznámky:

OPERÁTORY

Aritmetické
+, -, *, /, %
Ak sú obidva operandy celé čísla, výsledok je celé číslo zaokrúhlené nadol
Modulo % má vo výsledku znamienko deleného čísla. 

Priradenie
= kopíruje primitívnu hodnotu alebo referenciu na objekt
+=, -=, *=, /=, %= priradenie s operáciou

Inkrement/Dekrement
++x najprv zvýši x, potom vráti novú hodnotu
x++ najprv vráti starú hodnotu x, potom ju zvýši

Relačné operátory
== porovnáva primitívne hodnoty, pri objektoch porovnáva identitu
==, !=, <, >, <=, >=
výsledok je boolean hodnota

Bitové operátory
Nepliesť si ich s logickými
Bitové operátory pracujú na úrovni jednotlivých bitov. 
Vstupy a výstupy týchto operátorov sú vždy čísla
&, |, ^, ~, >>, <<, >>>

Logické operátory
Pracujú s boolean hodnotami
&&, ||, !
short-circuit - predčasné ukončenie, ak už vieme, či výsledok bude true alebo false

instanceof - zistenie, či daný objekt je inštancia typu alebo implementuje rozhranie

Skúšanie a kontrola vedomostí

Na ďalšej hodine budeme kontrolovať nasledovné veci:

Zapísané poznámky z hodiny vo vašom zošite

Okruhy otázok na test:

Aritmetické operátory, modulo, celočíselné delenie
Priradenie, správanie operátora =
Inkrement a dekrement, rozdiel v správaní ++x a x++
Relačné operátory, správanie operátora ==
Bitové operátory
Logické operátory - čo je short-circuit, aké má využitie
instanceof - na čo slúži

Teória 6: Operátory¶

Aritmetické operátory¶

Operátor modulo, %¶

Operátory priradenia¶

Inkrement a dekrement¶

Relačné operátory¶

Bitové operátory¶

Logické operátory¶

Operátor instanceof¶

Poradie vykonávania operátorov¶

Zhrnutie teórie¶

Operátor modulo, `%`¶

Operátor `instanceof`¶