Арифметические операторы

В этом уроке речь пойдет про арифметические операции и операторы.

В программировании операторы — это команды, выполняющие определённые действия: математические, строковые, логические или операции сравнения. К арифметическим операторам в Java относятся: + (сложение), - (вычитание), * (умножение), / (деление) и % (взятие остатка). Эти операторы работают аналогично другим языкам программирования.

Приоритет операций в Java такой же, как и в математике:
Первая группа: /, *, %
Вторая группа: +, -

Ограничения

Операторы * (умножение) и / (деление) имеют более высокий приоритет и применимы к любым числовым типам, включая char. Однако деление на ноль недопустимо — программа выбросит исключение ArithmeticException.

Типы данных в Java имеют строгие диапазоны значений. Например:

byte xyz = 125 + 15; // Ошибка — превышен диапазон byte (-128 до 127)

Тип byte занимает 8 бит, и если результат выходит за пределы этого диапазона, возникает ошибка.

Данные в компьютере хранятся в виде нулей и единиц (в двоичной системе). Именно поэтому тип данных определяет, сколько памяти выделяется для хранения значения. Если выбрать слишком маленький тип, можно столкнуться с нехваткой разрядности или потерей точности.

Пример деления

Если вы делите целые числа, то и результат будет целым (дробная часть отбрасывается):

byte ab = 12 / 9; // Результат: 1

Если не учитывать особенности типов данных, умножение может привести к нехватке разрядности, а деление — к потере точности.

Деление по модулю

Оператор % возвращает остаток от деления. Например:

13 % 9; // Результат: 4

Операнды (например, 13 и 9) чаще всего целочисленные, но оператор может применяться и к числам с плавающей точкой. Важно помнить: знак результата зависит от левого операнда.

Как работает оператор %

Он вычитает правый операнд из левого, пока результат не станет меньше правого:

15 % 4 = 3
19 % 5 = 4
22 % 6 = 4

Например: 15 - 4 = 11 (>4), 11 - 4 = 7 (>4), 7 - 4 = 3 (<4), следовательно 15 % 4=3.

Инкрементирование и декрементирование

Инкрементирование (от англ. increment — увеличение) обозначается двойным плюсом ++. Декрементирование (уменьшение) — двойным минусом --.

Префиксная форма:

int a = 5;

++a; // a = 6 — инкрементирование
--a; // a = 5 — декрементирование

Постфиксная форма:

int a = 5;

a++; // a = 6 — инкрементирование
a--; // a = 5 — декрементирование

Разница между префиксной и постфиксной формой проявляется, когда операция выполняется в выражении — префиксная изменяет значение сразу, постфиксная — после использования переменной.

Домашнее задание

1. Создайте переменные разных числовых типов (byte, int, float, double).
2. Попробуйте выполнить с ними операции: +, -, *, /, %.
3. Проверьте, что произойдет при делении на ноль.
4. Попробуйте применить ++ и -- в префиксной и постфиксной формах.

Тест — Насколько ты понял урок?