2.6 表达式
表达式是由操作数和运算符按一定的语法形式组成的符号序列。每个表达式结果运算后都会产生一个确定的值，称为表达式的值。表达式的值是有类型的，该类型称为表达式类型。表达式类型由运算符和参与运算的数据的类型决定。可以是简单类型，也可以是复合类型。
一个常量或一个变量是最简单的表达式，表达式的值即该常量或变量的值。用运算符连接几个表达式构成的式子仍是表达式。
可以按表达式值的类型将表达式分类。
2.6.1 类型转换
在一个表达式中可能有不同类型的数据进行混合运算，这是允许的，但在运算时，Java将不同类型的数据转换成相同类型，再进行运算。
1．自动类型转换
整型、实型和字符型数据可以进行混合运算。在运算中，不同类型的数据先转换成相同类型，然后再进行运算。转换从低级到高级。可混合运算数据类型从低到高排列如下：
（低）->byte，short，char，int，long，float，double ->(高)
不同类型数据之间的转换规则如表2.14。
表2.14 不同类型数据之间的转换规则
2．强制类型转换
高级数据要转换为低级数据时，需进行强制类型转换。例如：
int a;
char b;
b=(char)a;
加括号的char告诉编译器想把整型的a转换为字符类型并把它赋值给b。
由于整型和字符型变量位长是不同的，整型是32 位长，字符型是16 位长，所以从整型转换到字符型可能会丢失信息。同样，当把64 位的长整型数转换为整型时，由于长整型可能有比32 位更多的信息，也很可能会丢失信息。即使两个量具有相同的位数，比如整型和单精度实型数据（都是32位），在转换小数时也会丢失信息。当进行类型转换要注意使目标类型能够容纳原始类型的所有信息，不会丢失信息的类型转换见表2.15。
表2.15 不会丢失信息的类型转换
需要说明的是，当执行一个这里并未列出的类型转换时可能并不总会丢失信息，不过进行这样一个理论上并不安全的转换总是很危险的。
3．表达式求值中的自动类型提升
在表达式的求值过程中，运算中间值的精度有时会超出操作数的取值范围。例如：
byte x = 30,y = 50,z = 100;
int a = x * y / z;
在运算x*y项时，结果1500 已经超出了操作数byte类型的范围。为解决这类问题，Java语言在对表达式求值时，自动提升byte或short类型的数据为int类型的。Java语言对表达式求值的自动类型提升规则为：
（1）所有byte和short类型提升为int类型。
（2）若一个操作数是long类型，则整个表达式提升为long类型。
（3）若一个操作数是float类型，则整个表达式提升为float类型。
（4）若有double类型，则表达式值为double类型。
自动类型提升对数据的运算带来了方便，但也容易引起编译错误。例如：
byte x = 30;
x = - x; // 编译错误！不能向byte变量赋已提升的int类型值
【例2.6】不同类型数据的混合运算。
class Promote {
public static void main(String args[]) {
byte b = 42;
char c = 'a';
short s = 1024;
int i = 50000;
float f = 5.67f;
double d = .1234;
double result = (f * b) + (i / c) - (d * s);
System.out.println((f * b) + " + " + (i / c) + " - " + (d * s));
System.out.println("result = " + result);
}
}
程序运行结果如下：
238.14 + 515-126.3616
result = 626.7784146484375
2.6.2 优先级
在一个表达式中可能有各种运算符，Java语言规定了表达式中出现各种运算符的时候，哪种运算符先进行运算，哪种运算符后进行运算的运算符的运算顺序，称为运算符的优先级，它指明了同一表达式中多个运算符被执行的次序，同一级里的操作符具有相同的优先级。在表达式中，优先级高的运算符先进行运算。例如对于表达式：
a = b + c * d / (c ^ d)
Java处理时将按照表2.16 所列从最高优先级到最低优先级的次序进行。在上例中，因为括号优先级最高，所以先计算c^d，接着是c*d，然后除以c^d，最后，把上述结果与b的和存储到变量a中。
不论任何时候，若一时无法确定某种计算的执行次序时，可以使用加括号的方法明确为编译器指定运算顺序，这也是提高程序可读性的一个重要方法。例如，对表达式：
a | 4 + c >> b & 7 || b > a % 3
运算次序的理解就不如下面的表达式清晰，因为在下面的表达式中用括号（）显式地表明了运算次序。
(a | (((4 + c) >> b) & 7)) || (b > (a % 3))
表2.16按从高到低的优先级列出了运算符。同一行中的运算符优先级相同。
表2.16 运算符优先级
2.6.3 结合性
在表达式中出现多个相同优先级的运算符时，就需要考虑结合性。结合性确定同级运算符的运算顺序。运算符有左结合性和右结合性两种。左结合性指的是从左向右使用运算符。例如二元算术运算符具有左结合性，计算a + b - c时，操作数b的左、右运算符 +、-是同级运算符，计算时，b先与左边的 + 结合，计算a + b，其和再与c相减；而右结合性是从右向左使用运算符。例如，赋值运算符具有右结合性，计算a = b = c时，操作数b的左、右运算符都是同级的赋值运算符，所以，先执行b = c，再执行a = b。