Java Operator: Alle Java Operatoren im Überblick

Java unterstützt verschiedene Operationen, die mit Operatoren ausgeführt werden. Die Werte/Variablen, die dabei berücksichtigt werden, nennt man Operanden. In Java werden die Operatoren je nach ihren Eigenschaften in verschiedene Kategorien unterteilt. Die Vergleichsoperatoren prüfen zum Beispiel die Beziehung zwischen Variablen/Operanden. Ebenso führen die arithmetischen, logischen und bitweisen Operatoren bestimmte Aufgaben aus.

Dieser Leitfaden soll vor Allem folgende Lernergebnisse erzielen:

• Welche Java Operatoren gibt es?
• Wie funktionieren die jeweiligen Operatoren?
• Wie und wann verwenden wir die jeweiligen Operatoren?

Welche Operationen stehen uns in Java zur Verfügung?

Dieser Abschnitt veranschaulicht die Funktionsweise der Java-Operatoren nach ihren Kategorien. Jede Operator-Kategorie umfasst verschiedene Operatoren, die eine bestimmte Aufgabe erfüllen sollen. Gehen wir diese nun alle einzeln durch.

Java Operator I: Der Zuweisungsoperator (Assignment Operator)

Diese Operatoren werden verwendet, um einer Variablen einen Wert zuzuweisen oder ihren Wert zu aktualisieren. In dieser Kategorie werden in erster Linie zwei Operanden verwendet. Die folgenden Operatoren fallen unter die Kategorie der Zuweisungsoperatoren.

• =: Weist den Wert des rechten Operanden dem linken Operanden zu
• +=: Addiert beide Operanden und ordnet den neuen Wert dem linken Operanden zu
• -=: Der rechte Operand wird vom linken subtrahiert und dem linken Operanden wird ein neuer Wert zugewiesen
• *=: Multipliziert den rechten Operanden mit dem linken und der neue Wert wird im linken Operanden gespeichert.
• /=: Der linke Operand wird durch den rechten Operanden geteilt und der resultierende Wert wird dem linken zugewiesen
• %=: Der linke Operand wird durch den rechten geteilt und der Rest der Division wird dem linken Operanden zugewiesen

Java Operator II: Arithmetische Operatoren (Arithemtic Operators)

In Java sind die arithmetischen Operatoren der wichtigste Akteur, um eine mathematische Operation auf die jeweiligen Variablen/Operanden anzuwenden. Arithmetische Operatoren umfassen die folgenden Operatoren.

• +: Addiert die Operanden
• -: Dient zum Subtrahieren zweier Operanden
• *: Multipliziert zwei Operanden
• /: Liefert den Quotienten durch Division der Operanden
• %: Gibt den Rest zurück, indem die Operanden geteilt werden (der Modulo Operator)

Java Operator III: Unäre Operatoren (Unary Operators)

Unäre Operatoren werden jeweils auf einen einzigen Operanden angewendet. Außerdem werden unäre Operatoren den Operanden vorangestellt (vor dem Wert verwendet).

• -: Negiert das Vorzeichen des Operanden
• +: Keine Auswirkung auf das Vorzeichen des Operanden
• –: Verringert den Wert des Operanden um „1“
• ++: Erhöht den Wert des Operanden um „1“.
• !: Negiert den Wert des booleschen Wertes

Java Operator IV: Logische Operatoren (Logical Operators)

Die logischen Operatoren werden auf boolesche Ausdrücke angewendet und geben true/false zurück.

• &&: Dieser Operator ist als „logisches UND“ bekannt. Er liefert wahr, wenn beide Bedingungen wahr sind, und das Ergebnis ist falsch, wenn eine (oder alle) Bedingungen falsch sind.
• ||: Auch bekannt als logischer ODER-Operator. Er ist falsch, wenn alle Bedingungen falsch sind, und das Ergebnis ist wahr, wenn mindestens eine Bedingung wahr sind.
• !: Negiert den Wert des Operanden

Java Operator V: Vergleichsoperatoren / Relationale Operatoren (Relational Operators)

Sie werden verwendet, um die Beziehung zwischen zwei Ausdrücken/Operanden zu überprüfen und geben wahr/falsch zurück. Die folgenden Operatoren fallen unter die Kategorie der relationalen Operatoren:

• ==: Prüft beide Operanden und gibt true zurück, wenn beide Operanden gleich sind, während das Ergebnis false ist, wenn sie nicht gleich sind.
• !=: Prüft beide Operanden und gibt wahr zurück, wenn die Ausdrücke/Operanden nicht gleich sind.
• >: Wenn der linke Operand einen größeren Wert hat als der linke, ist das Ergebnis wahr, ansonsten falsch.
• <: Der Wert der linken Seite wird daraufhin überprüft, ob er kleiner als der rechte Wert ist oder nicht
• >=: Der Wert des rechten Operanden wird verglichen, ob er größer als oder gleich ist
• <=: Es wird wahr zurückgegeben, wenn der linke Operand einen Wert hat, der entweder kleiner oder gleich dem rechten Operanden ist.

Java Operator VI: Bitweise Operatoren (Bitwise Operators)

Ein Operator arbeitet mit den Bits einer Zahl. Die Zahl wird in Bits umgewandelt und die jeweilige Operation wird dann an diesen Bits ausgeführt.

• Bitweises UND (&): Die UND-Verknüpfung wird auf die Bits einer Zahl angewendet.
• Bitweises ODER (|): Der bitweise ODER-Operator führt die ODER-Operation auf die Bits der Zahl aus
• Bitweise Linksverschiebung (<<): Die Bits einer Zahl werden um eine bestimmte Zahl nach links verschoben. Die freie Stelle der verschobenen Bits wird mit 0en besetzt.
• Bitweise Rechtsverschiebung (>>): Die Bits werden um eine bestimmte Zahl nach rechts verschoben und der freie Platz wird mit dem höchstwertigen Bit besetzt (0 bei einer positiven Zahl und 1 bei einer negativen Zahl). Dieser Operator wird auch als Bitwise Signed Right Shift bezeichnet.
• Bitweise vorzeichenlose Rechtsverschiebung (>>>): Die Bits werden um eine bestimmte Zahl nach rechts verschoben, aber der leere Platz wird mit 0en gefüllt.

Wie können wir nun mit den Java Operatoren arbeiten?

Dieses Kapitel von unserem Tutorial zeigt dir die Grundlage der Verwendung von den verschiedenen Java Operatoren welche dir zur Verfügung stehen.

Java Operator I: Wie benutzt man arithmetische Operatoren in Java?

Der folgende Code zeigt die Verwendung von arithmetischen Operatoren in Java.

public class ArithmetischeOperatoren {
  public static void main(String[] args) {
    int a = 4, b = 7, c = 10, d = 13, e = 16;

    System.out.println("a+b= " + (a + b)); // Addieren
    System.out.println("c-b= " + (c - b)); // Subtrahieren
    System.out.println("a*b= " + (a * b)); // Multiplizieren
    System.out.println("e/a= " + (e / a)); // Dividieren
    System.out.println("d%a= " + (d % a)); // Dividieren mit Rest
  }
}

Im obigen Code werden fünf Integer-Variablen initialisiert und alle arithmetischen Operatoren an ihnen angewendet. Wenn wir nun den Code ausführen würden, würden wir folgende Ausgabe auf der Konsole erhalten:

Java Operator II: Wie benutzt man die Zuweisungsoperatoren in Java?

Der folgende Java-Code dient dazu, die Verwendung von Zuweisungsoperatoren in Java zu demonstrieren.

public class ZuweisungsOperatoren {
  public static void main(String[] args) {
    int a = 2, b = 4, c = 6, d = 8, e = 10, f = 12;
    int u = 1, v = 3, w = 3, x = 5, y = 7;

    System.out.println("a =" + (a = a - 1));
    System.out.println("b =" + (b += u));
    System.out.println("c =" + (c -= v));
    System.out.println("d =" + (d *= w));
    System.out.println("e =" + (e /= x));
    System.out.println("f =" + (f %= y));
  }
}

Der obige Code initialisiert ganzzahlige (Integer) Variablen und wendet dann die Zuweisungsoperatoren auf ebendiese Variablen an. Dabei erzeugt der Code folgende Konsolenausgabe:

Aus der Ausgabe geht hervor, dass die neuen Werte den Variablen a, b, c, d, e und f zugewiesen wurden.

Java Operator III: Wie benutzt man die Unäre Operatoren in Java?

Der unten stehende Code zeigt die Verwendung von unären Operatoren in Java.

public class UnaereOperatoren {
  public static void main(String[] args) {
    int a = 1, b = 2, c = 3;
    System.out.println("-a =" + (-a));
    System.out.println("++b =" + (++b));
    System.out.println("--c =" + (--c));
  }
}

Die unären Operatoren „-„, „++“ und „–“ werden auf die Variablen „a“, „b“ bzw. „c“ angewendet und erzeugen dabei folgende Resultate:

Die Ausgabe zeigt, dass das Vorzeichen der Variablen „a“ von „+“ auf „-“ geändert wurde. Der Wert von „b“ wurde um 1 erhöht, während der Wert von „c“ um „1“ verringert wurde.

Java Operator IV: Wie benutzt man die Vergleichsoperatoren in Java?

Der folgende Code zeigt dir die verschiedenen Vergleichsoperatoren in der praktischen Anwendung.

public class Vergleichsoperatoren {
  public static void main(String[] args) {
    int a = 5, b = 9, c = 4, d = 2, e = 5;

    System.out.println("a==b= " + (a == b));
    System.out.println("b>c= " + (b > c));
    System.out.println("d<a= " + (d < a));
    System.out.println("e<=d= " + (e <= d));
    System.out.println("d>a= " + (d < a));

  }
}

Der obige Code verwendet verschiedene relationale Operatoren, um die Beziehung zwischen den Variablen zu überprüfen. Wenn du den Code nun ausführen würdest, würdest du folgende Konsolenausgabe erzeugen:

Das obige Bild zeigt dabei die Konsolenausgabe nach der Anwendung von verschiedenen Vergleichsoperatoren auf die jeweiligen Variablen.

Java Operator V: Wie benutzt man die Logische Operatoren in Java?

Schauen wir uns nun die Verwendung der logischen Operatoren an, um die Funktionsweise und die daraus resultierenden Ergebnisse besser nachvollziehen zu können.

public class LogischeOperatoren {
  public static void main(String[] args) {

    Boolean b = true, c = false;
    System.out.println("b && c= " + (b && c));
    System.out.println("b || c= " + (b || c));

  }
}

Der obige Code wendet die logischen ODER(||) und UND(&&) Operatoren auf die zwei boolesche Variablen b und c an. Dabei erhalten wir folgende Konsolenausgabe:

Da eine boolesche Variable (b) wahr und die andere (c) falsch ist, ergibt der „&&“-Operator false, während der „||“-Operator true ergibt.

Java Operator VI: Wie benutzt man die Bitweisen Operatoren in Java?

Die bitweise Operatoren verwenden die Bits einer Zahl, um bestimmte Operationen durchzuführen. Die Funktionsweise von Bitwise-Operatoren ist wie folgt:

• Zuerst wird die Zahl in eine Binärzahl (0 oder 1) umgewandelt
• Die Bitwise-Operation wird mit den Bits durchgeführt
• die resultierenden Bits werden wieder in Zahlen/Werte umgewandelt

Lass uns das jedoch direkt an einem Beispiel üben, um das Konzept und die Vorgehensweise besser nachvollziehen zu können.

public class BitwiseOperatoren {
  public static void main(String args[]) {
    int a = 6, b = 9, c = 12;

    //Bitwise UND, ODER, NICHT
    System.out.println("Bitwise ODER zwischen a und b: " + (a | b));
    System.out.println("Bitwise UND zwischen a und b: " + (a & b));
    System.out.println("Bitwise NICHT zwischen a und b: " + (~a));

    //Bitwise shift-Operatoren 
    System.out.println("Bitwise Left Shift auf a: " + (a << 2));
    System.out.println("Bitwise Right Shift auf b: " + (b >> 2));
    System.out.println("Bitwise Unsigned Right Shift auf c: " + (c >>> 2));
  }

}

Schauen wir uns nun die jeweiligen Werte an, nachdem wir die jeweiligen Bitweisen Operationen durchgeführt haben:

Die Bitwise-Operatoren wirst du jedoch wahrscheinlich eher weniger in deiner Karriere verwenden.

Zusammenfassung: Java Operator – der große Überblick!

Die jeweiligen Operatoren führen eine Operation mit einer Reihe von Variablen oder auch Konstanten (auch Operanden genannt) durch. Java unterstützt mehrere Kategorien von Operatoren, darunter Unäre-, Arithmetische-, Zuweisungs-, Vergleichs-, Logische- und bitweise-Operatoren. Die Kategorien umfassen dabei mehrere Operatoren und jede dieser Kategorien bietet dabei unterschiedliche Funktionen an. Du hast die Funktionsweise und Verwendung der verschiedenen Kategorien von Java-Operatoren kennengelernt. Zuerst wird die Funktionsweise der Operatoren beschrieben und dann wird anhand von Beispielen gezeigt, wie die Java-Operatoren in der Praxis verwendet werden.