Приоритет операций в Java

Приоритет операций определяет, в каком порядке Java вычисляет операторы внутри одного выражения. Как и в математике, умножение и деление выполняются раньше сложения и вычитания: в выражении 5 + 3 * 2 сначала вычисляется 3 * 2. Наивысший приоритет имеют разделители — круглые скобки, индексы массивов и оператор доступа ., за ними идут унарные операции, а оператор присваивания замыкает список с самым низким приоритетом.

Таблица приоритетов операций в Java

Операторы Java делятся на несколько групп: арифметические, операторы сравнения, логические, побитовые и операторы присваивания. В таблице ниже они расположены по убыванию приоритета: уровень 1 вычисляется первым, уровень 15 — последним. Операторы одной строки имеют одинаковый приоритет.

Одно уточнение к строке 14: стрелка -> в лямбда-выражении — не оператор в терминах спецификации Java (JLS), и официальная таблица приоритетов Oracle её не включает. Здесь она приведена условно — как конструкция с очень низким приоритетом: лямбда «захватывает» всё выражение справа от стрелки, уступая только присваиванию.

Ассоциативность: равный приоритет

Когда в выражении подряд стоят операторы одного уровня приоритета, порядок определяет ассоциативность. Большинство бинарных операторов Java левоассоциативны — вычисляются слева направо:

int d = 100 - 10 - 5; // лево: (100 - 10) - 5 = 85, а не 100 - (10 - 5) = 95

Правоассоциативны присваивание = (включая составные операторы), тернарный оператор ? : и унарные операции — они группируются справа налево:

int x, y, z;
x = y = z = 10; // право: x = (y = (z = 10)) - все три переменные равны 10

Подробно порядок вычисления таких цепочек разобран в уроке об операторе присваивания.

Примеры: как приоритет меняет результат

Начнём с арифметики — два внешне похожих выражения дают разные результаты:

int a = 5 + 3 * 2;   // результат: 11, так как умножение выполняется первым
int b = (5 + 3) * 2; // результат: 16, так как сложение выполняется первым из-за скобок

Как видно из примера, круглые скобки позволяют изменить порядок выполнения операций — и существенно повлиять на итог.

Логические операторы тоже подчиняются приоритету: && выполняется раньше, чем ||. Сравнения (уровень 6) выше обоих, поэтому скобки вокруг них не обязательны, но с ними выражение читается легче:

boolean result = (5 > 3) && (10 > 8);  // true, так как оба условия верны
boolean result2 = (5 > 3) || (10 < 8); // true, так как одно из условий верно

boolean r = true || false && false;    // true: сначала false && false, затем true || false

На чём чаще всего ошибаются — смешение &, ^ и | без скобок. Их приоритеты различаются (& выше ^, а ^ выше |), и результат может не совпасть с ожиданием:

boolean p = true, q = false, s = false;
boolean r1 = p | q & s;   // & выше |: вычисляется p | (q & s) = true | false = true
boolean r2 = (p | q) & s; // со скобками: (true | false) & false = false

Без скобок выражение p | q & s истинно, а со скобками (p | q) & s — ложно, хотя переменные те же.

Презентацию с видео можно скачать на Patreon.