3.1 Fundamentals

Operators Basics

• Java operators 接受一個或多個參數，並生成一個新值
  • 有些會改變操作數自身的值
  • 例如，自增（++）、自減（--）和賦值（=）operator 會直接修改 operand 的值
• 參數型式與普通的方法調用不同，但效果相同
  • 例如 x + y 與 add(x, y)，但兩者效果相同，皆為求和
• +-*/=等常見 operator 與其它編程語言如 C++、Python 等類似
• 幾乎所有操作符（如算術操作符）在 Java 中僅適用於基本類型（primitives），例如 int、float 等
  • 例外: =、==、!= 這些 operator 能操作所有 object
  • 在 Java 中，String 類型特別支持 + 和 += 操作符，用於連接字符串

優先級 (Precedence)

• 在 Java 中，運算符的優先級與一般數學四則運算的規則相同，即先進行乘法和除法，然後進行加法和減法
• 使用括號可以改變運算的順序，括號內的運算會優先處理，這對於控制運算順序十分重要

public class Precedence {
  public static void main(String[] args) {
    int x = 1, y = 2, z = 3;
    int a = x + y - 2/2 + z; // 這裡先計算 2/2 等於 1，然後按照加減法順序計算其餘部分
    int b = x + (y - 2)/(2 + z); // 括號內的運算先行，然後進行除法和加法
    System.out.println("a = " + a + " b = " + b);
  }
}
/* Output:
a = 5 b = 1
*/

當 + 操作符用於字符串和非字符串類型的組合時，Java 編譯器會自動將非字符串元素轉換為 String。這一特性使得連接 String 和其他數據類型變得非常方便

賦值 (Assignment)

基本概念

• 操作符 =: 取右邊的值，複製給左邊
• 右值可以是任何常數、變數、表達式
• 左值必須是一個明確已命名的變數，這意味著必須有個物理空間可以儲存等號右邊的值
  • 例如: a = 4可以，4 = a 則不行

Object 的賦值行為

• 當對 object 操作時，賦值操作實際上是將 reference 複製過去
  • 因此就算執行 c = d ，c 和 d 都會指向同一個 object
  • 這種現象被稱為 別名現象(aliasing)

class Tank {
  int level;
}	

public class Assignment {
  public static void main(String[] args) {
    Tank t1 = new Tank();
    Tank t2 = new Tank();
    t1.level = 9;
    t2.level = 47;
    print("1: t1.level: " + t1.level +
          ", t2.level: " + t2.level);
    t1 = t2;
    print("2: t1.level: " + t1.level +
          ", t2.level: " + t2.level);
    t1.level = 27;
    print("3: t1.level: " + t1.level +
          ", t2.level: " + t2.level);
  }
} /* Output:
1: t1.level: 9, t2.level: 47
2: t1.level: 47, t2.level: 47
3: t1.level: 27, t2.level: 27
*/

• 對 t1 賦值的時候 reference 會被覆蓋，原本的 t1 會被GC回收
• t1.level = t2.level 才可以保證兩個 object的獨立

方法調用中的別名問題

class Letter {
  char c;
}

public class PassObject {
  static void f(Letter y) {
    y.c = 'z';
  }
  public static void main(String[] args) {
    Letter x = new Letter();
    x.c = 'a';
    print("1: x.c: " + x.c);
    f(x);
    print("2: x.c: " + x.c);
  }
} /* Output:
1: x.c: a
2: x.c: z
*/

在 Java 中，方法調用通常不會創建傳遞給它的對象的副本。因此，如 f() 函數中對參數的修改將反映在原對象上，這與一些其他語言的行為不同