ตัวดำเนินการ

ในบทนี้ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับตัวดำเนินการในภาษา Java และการใช้งานตัวดำเนินการ ในภาษา Java มีตัวดำเนินการประเภทต่างๆ ดังนี้

String concatenating operator (+)

String concatenating operator หรือเครื่องหมายในการเชื่อมต่อ String จะใช้สำหรับต่อ String เป็น String เดียวกัน ตัวแปรแบบ String นั้นเป็นคลาสที่สร้างมาเพื่อสนับสนุนการเขียนโปรแกรมในภาษา Java เพื่อให้ง่ายขึ้น โดยเราใช้เครื่องหมาย + เมื่อใช้กับ String นั่นหมายถึงเป็นการนำมาต่อกัน

เมื่อคุณนำ String ไปต่อกับตัวเลขโดยใช้เครื่องหมาย concatenating จะให้ตัวเลขนั้นกลายเป็น String คุณได้เห็นว่าเราได้ใช้งานมันไปบ้างแล้วจากบทเรียนก่อนหน้า ต่อไปมาดูตัวอย่างการใช้เครื่องหมาย String concatenating

public class StringConcatenating {
    public static void main (String[] atgs) {
        String firstName = "Mateo";
        String lastName = "Marcus";  
        int number = 34;

        System.out.println(firstName + lastName);
        System.out.println(firstName + " " + lastName);
        System.out.println(firstName + number);
        System.out.println(lastName + true);
    }
}

ในตัวอย่างเราได้ทำการนำตัวแปร String มาต่อกันและ String ต่อกับตัวเลข และค่าของ Boolean มันสามารถต่อได้กับข้อมูลทุกประเภทและข้อมูลเหล่านั้นจะถูกแปลงเป็น String ซึ่งจะได้ผลลัพธ์การรันดังข้างล่าง

MateoMarcus
Mateo Marcus
Mateo34
Marcustrue

Assignment operator

Assignment operator (ตัวดำเนินการกำหนดค่า) เป็นตัวดำเนินการที่ให้กับหนดค่าให้กับตัวแปร จาก Literal หรือ Expression โดยใช้เครื่องหมายเท่ากับ (=) ตัวอย่างการใช้งานตัวดำเนินการกำหนดค่าเป็นดังนี้

int a = 10;
float b = 5.3f;
String name = "Marcus";
Random r = new Random();
MyClass object1 = new MyClass();

จากตัวอย่าง เป็นการใช้ตัวดำเนินการกำหนดค่า ในการกำหนดค่าให้กับตัวแปรประเภทต่างๆ ตัวแปรที่คุณเห็นสองแบบแรกเป็น primitive types ในภาษา Java ส่วน String และ Random เป็นคลาสไลบรารี่ที่มีอยู่ในภาษา Java เราสามารถใช้งานได้เลย สำหรับอันสุดท้ายเป็นคลาสที่ผู้ใช้สร้างขึ้นเอง ซึ่งมันอยู่ในเรื่องการเขียนโปรแกรมแบบออบเจ็คที่คุณจะได้เรียนต่อไปในบทนี้

Arithmetic operators

Arithmetic operators (ตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์) เป็นตัวนำเนินการที่เกิดจาก Operand และ Operator ตั้งแต่ 1 ตัวขึ้นไปมาคำนวณเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ใหม่ มันทำงานร่วมกับตัวดำเนินการกำหนดค่า (=) โดยตัวดำเนินการมี 5 แบบ

นี่เป็นตารางของตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์ในภาษา Java

คุณอาจจะเห็นบางอย่างใหม่ก็คือ ตัวดำเนินการ Modulo (%) เป็นตัวดำเนินการในการหารเอาเศษ (reminder) ที่มันจำเป็นในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ต่อไปดูตัวอย่างการใช้ตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์

public class ArithmeticOperator {
    public static void main (String[] atgs) {
        int a = 5;
        int b = 3;

        System.out.println(a + " + " + b + " = " + (a + b));
        System.out.println(a + " - " + b + " = " + (a - b));
        System.out.println(a + " * " + b + " = " + (a * b));
        System.out.println(a + " / " + b + " = " + (a / b));
        System.out.println(a + " % " + b + " = " + (a % b));
    }
}

คุณจะเห็นว่ามันก็คือ การ บวก ลบ คูณ หาร เท่านั้นเอง ในคอมพิวเตอร์นั้นก็มีการคำนวณเช่นเดียวกัน และผลลัพธ์ของมันตรงไปตรงมาดังข้างล่าง

5 + 3 = 8
5 - 3 = 2
5 * 3 = 15
5 / 3 = 1
5 % 3 = 2

Compound assignment

Compound assignment ถูกใช้เพื่ออัพเดทค่าของตัวแปรจากค่าเดิมของมันที่มีอยู่ โดยมันจะเป็นรูปแบบย่อของตัวดำเนินการแบบ Arithmetic Operator และตัวดำเนินการ Bitwise operators เพื่อให้เขียนได้รวดเร็วและลดความผิดพลาดในการเขียนโปรแกรมได้มากกว่า

นี่เป็นตารางของตัวดำเนินการ Compound assignment ในภาษา Java

Increment and decrement

ตัวดำเนินการต่อไปที่ใช้บ่อยในการเขียนโปรแกรมก็คือ Increment Operator (ตัวดำเนินการเพิ่มค่า) และ Decrement Operator (ตัวดำเนินการลดค่า) มันถูกใช้เพื่อเพิ่มหรือลดค่าของตัวแปรครั้งละ 1 โดยแบ่งออกได้เป็นดังนี้

นี่เป็นตารางของตัวดำเนินการเพิ่มค่าและลดค่าในภาษา Java

ตัวดำเนินการทั้งสองแบบนั้นจะแบ่งย่อยลงไปอีกเป็น prefix และ postfix ตัวดำเนินการที่เป็นแบบ prefix จะทำการเพิ่มค่าของตัวแปรขึ้นทันทีก่อนที่จะประมวลผลคำสั่งนั้น ส่วนตัวดำเนินการแบบ posfix จะเพิ่มค่าหลังจากที่ประมวลผลคำสั่งนั้นเสร็จสิ้นแล้ว ก็คือคำสั่งที่จบด้วยเครื่องหมาย ; มาดูตัวอย่างที่จะช่วยให้คุณเข้าใจได้ง่ายขึ้น

public class IncrementDecrement {
    public static void main (String[] atgs) {
        int i = 5;
        int j = 5;
        System.out.println("++i = " + (++i));
        System.out.println("j++ = " + (j++));
        // At this line either i and j are 6
    }
}

จากโค้ดตัวอย่างข้างบน เป็นการใช้ตัวดำเนินการเพิ่มและลดค่า เราได้กำหนดค่าให้กับตัวแปร i และ j มีค่าเท่ากัน และแสดงผลออกทางหน้าจอ ++i นั้นจะเพิ่มค่าก่อนที่แสดงผล ส่วน j++ นั้นจะเพิ่มค่าหลังจากที่แสดงผลค่าเสร็จแล้ว จึงทำให้ผลลัพธ์ของ i ที่แสดงออกมาเป็น 6 และ j เป็น 5 ดังผลการทำงานข้างล่าง

++i = 6
j++ = 5

Relational and comparison operators

Relational and comparison operators (ตัวดำเนินการเปรียบเทียบ) ใช้สำหรับเปรียบเทียบข้อมูล โดยการสร้าง expression ขึ้นมา ค่าที่ได้จากการเปรียบเทียบจากตัวดำเนินการเหล่านี้จะเป็น Boolean Value (true or false) มันมักจะใช้กับคำสั่งเปรียบเทียบเช่น if while do-while for เพื่อสร้างเงื่อนไขบางอย่าง

นี่เป็นตารางของตัวดำเนินการเปรียบเทียบในภาษา Java

ต่อไปมาดูตัวอย่างการใช้งานของตัวดำเนินการเปรียบเทียบ

public class ComparisonOperators {
    public static void main (String[] atgs) {
        int a = 5;
        int b = 8;

        System.out.println(a + " equal to " + b  + " -> " + (a == b));
        System.out.println(a + " not equal to " + b  + " -> " + (a != b));
        System.out.println(a + " less than " + b  + " -> " + (a < b));
        System.out.println(a + " more than " + b  + " -> " + (a > b));
        System.out.println(a + " less than or equal " + b  + " -> " + (a <= b));
        System.out.println(a + " more than or equal " + b  + " -> " + (a >= b));
    }
}

ข้างบนเป็นการกำหนดค่าให้กับตัวแปน a เป็น 5 และ เป็น 8 และนำมาเปรียบเทียบกันด้วยตัวดำเนินการแบบต่าง ๆ จะได้ผลลัพธ์ดังข้างล่าง

5 equal to 8 -> false
5 not equal to 8 -> true
5 less than 8 -> true
5 more than 8 -> false
5 less than or equal 8 -> true
5 more than or equal 8 -> false

Logical operators

Logical operators (ตัวดำเนินการตรรกศาสตร์) เป็นตัวดำเนินการที่ใช้สำหรับ expression ตั้งแต่หนึ่ง expression ขึ้นไป โดยตัวดำเนินการตรรกศาสตร์ในภาษา Java มีดังนี้

โดยตัวดำเนินการตรรกศาสตร์จะใช้เปรียบเทียบกับค่าสองค่า ยกเว้นตัวดำเนินการ Not ค่าที่นำมาเป็นประเมินนั้นจะต้องเป็น Boolean และผลลัพธ์ที่ได้จะเป็น Boolean เช่นกัน

ตารางค่าความจริงของตัวดำเนินการตรรกศาสตร์ Not

ตัวดำเนินการทางตรรกศาสตร์ Not จะกลับค่าจาก true เป็น false และในทางกลับกัน

ตารางค่าความจริงของตัวดำเนินการตรรกศาสตร์ And

ตัวดำเนินการทางตรรกศาสตร์ And ถ้า expression ย่อยทั้งสองเป็น true จะได้ผลลัพธ์เป็น true นอกเหนือจากนั้นจะได้ผลลัพธ์เป็น false

ตารางค่าความจริงของตัวดำเนินการตรรกศาสตร์ Or

ตัวดำเนินการทางตรรกศาสตร์ Or ถ้า expression ย่อยอย่างน้อยหนึ่งตัวเป็น true จะได้ผลลัพธ์เป็น true นอกเหนือจากนั้นจะได้ผลลัพธ์เป็น false

ต่อไปมาดูตัวอย่างการใช่ตัวดำเนอนการตรรกศาสตร์ในการเขียนโปรแกรม เรามักจะใช้กับคำสั่งตรวจสอบเงื่อนไข เช่น if

public class LogicalOperators {
    public static void main (String[] atgs) {

        int score = 8;
        int level = 4;

        if (score >= 10 && level >= 5) {
            System.out.println("You get a gold badge.");
        }

        if (score >= 10 || level >= 3) {
            System.out.println("You get a bronze badge.");
        }
    }
}

จากตัวอย่างโปรแกรมด้านบน มีตัวแปรเก็บคำแนนและเลเวล โดยใช้คำสั่ง if ในการเปรียบเทียบ คุณจะได้เรียนในบทต่อไป ถ้าคะแนนของเขาตั้งแต่ 10 และเลเวลตั้งแต่ 5 ขึ้นไปเขาจะได้รับ Gold badge และถ้าคะแนนของเราตั้งแต่ 10 หรือมีเลเวลตั้งแต่ 3 เขาจะได้รับ Bronze badge ดังนั้นเมื่อรันโปรแกรมเขาจึงได้รับแค่ Bronze badge

You get a bronze badge.

Bitwise operators

Bitwise operators (ตัวดำเนินการระดับบิต) จะดำเนินการกับในรูปแบบของหนึ่งบิตหรือมากกว่า หรือในตัวเลขฐานสอง โดยการนำคู่ของบิตแต่ละตัวมาคำนวณโดยการใช้หลักการของตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์

นี่เป็นตารางของตัวดำเนินการระดับบิต

ต่อไปมาดูตัวอย่างของตัวดำเนินการระดับบิตแบบต่างๆ ในการเขียนโปรแกรม

public class BitwiseOperators {
    public static void main (String[] atgs) {
        int a = 5;
        int b = 3;

        System.out.println(a + " & " + b + " = " + (a & b));
        System.out.println(a + " | " + b + " = " + (a | b));   
        System.out.println("~" + a + " = " + (~a));    
        System.out.println(a + " << 1 = " + (a << 1));
    }
}

จากตัวอย่างด้านบน เราได้ใช้ตัวดำเนินการบิต 4 ชนิด โดยทำกับตัวแปร Integer ซึ่งมีขนาด 8 บิต ดังนั้นการทำงานของโปรแกรมแสดงได้ดังตารางนี้

และจะได้ผลลัพธ์ต่อไปนี้เมื่อรันโปรแกรม ในตัวอย่างนี้นั้นคุณจะต้องรู้จักเกี่ยวกับเลขฐานเพื่อที่จะเข้าใจมัน ซึ่งอยู่นอกขอบเขตของบทเรียน Java นี้

5 & 3 = 1
5 | 3 = 7
~5 = -6
5 << 1 = 10

Conditional ternary operator

Conditional ternary operator เป็นตัวดำเนินการเปรียบเทียบเงือนไขแบบสั้น ที่ประเมิน expression และให้ผลลัพธ์เป็นค่าหนึ่ง ถ้า expression เป็น true และอีกค่าถ้า expression เป็น false โดยมันมีรูปแบบการใช้งานดังนี้

expression ? valueForTrue : valueForFalse ;

โดยการทำงานของมันนั้นสามารถทำหน้าที่ได้คล้ายคำสั่ง if ถ้าเงื่อนไขและการทำงานไม่ซับซ้อน และมีแค่คำสั่งเดียวที่จะให้ทำงาน โดยมีตัวอย่างการใช้งานดังนี้

public class TernaryOperator {
    public static void main (String[] atgs) {        
        int n = -2;
        String name = "Mateo";
        System.out.println(n < 0 ? "n is a negative number." : "n is a positive number.");
        System.out.println(name.length() <= 5 ? "Your name is accepted." : "Your name is too long." );
    }
}

และมันจะได้ผลลัพธ์ดังข้างล่าง

n is a negative number.
Your name is accepted.

ในบทนี้ คุณได้เรียนรู้เกี่ยวกับตัวดำเนินการในภาษา Java อย่างละเอียด ซึ่งมันมีความจำเป็นที่จะในไปใช้ในการเขียนโปรแกรมในบทที่เหลือต่อไป ในบทต่อไปเราจะทำการเขียนโปรแกรมกับตัวอย่างที่จำลองโปรแกรมจริง โดยการรับข้อมูลจากผู้ใช้ทางคีย์บอร์ด