ตัวดำเนินการ

ในบทนี้ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับตัวดำเนินการในภาษา Java และการใช้งานตัวดำเนินการ ในภาษา Java มีตัวดำเนินการประเภทต่างๆ ดังนี้

String concatenating operator (+)

String concatenating operator หรือเครื่องหมายในการเชื่อมต่อ String นั้นจะใช้สำหรับต่อ String เป็น String เดียวกัน ตัวแปรแบบ String นั้นเป็นคลาสที่สร้างมาเพื่อสนับสนุนการเขียนโปรแกรมในภาษา Java เพื่อให้ง่ายขึ้น โดยเราใช้เครื่องหมาย + เมื่อใช้กับ String นั่นหมายถึงเป็นการนำมาต่อกันซึ่งเกิดจาก Overloading Operators คุณจะได้เรียนในภายหลัง ซึ่งโดยปกติเครื่องหมายนี้จะใช้กับตัวเลขเพื่อบวกเลขเข้าด้วยกัน
เมื่อ คุณนำ 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);
    }
}

ใน ตัวอย่างเราได้ทำการนำตัวแปร 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();

จาก ตัวอย่าง เป็นการใช้ตัวดำเนินการกำหนดค่า ในการกำหนดค่าให้กับตัวแปรประเภทต่างๆ ตัวแปรที่คุณเห็นสองแบบแรกเป็น primitive data type 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

ตารางของตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์ในภาษา Java

Symbol	Name	Example
+	Addition	c = a + b
-	Subtraction	c = a - b
*	Multiplication	c = a * b
/	Division	c = a / b
%	Modulo	c = a % b

คุณอาจจะเห็นบางอย่างใหม่ก็คือ ตัวดำเนินการ Modulo (%) เป็นตัวดำเนินการในการหารเอาเศษ (reminder) ที่มันจำเป็นมากๆ ในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ 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));
    }
}

คุณ จะเห็นว่ามันก็คือ 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

ตารางของตัวดำเนินการ Compound assignment ในภาษา Java

Operator	Example	Equivalent to
+=	a += 2;	a = a + 2
-=	a -= 2;	a = a - 2
*=	a *= 2;	a = a * 2
/=	a /= 2;	a= a / 2
%=	a %= 2;	a = a % 2
>>=	a >>= 2;	a = a >> 2
<<=	a <<= 2	a = a << 2
&=	a & = 2;	a = a & 2
^=	a ^= 2;	a= a ^ 2
|=	a |= 2;	a = a | 2

Increment and decrement

ตัว ดำเนินการต่อไปที่ใช้บ่อยในการเขียนโปรแกรมก็คือ Increment Operator (ตัวดำเนินการเพิ่มค่า) และ Decrement Operator (ตัวดำเนินการลดค่า) มันถูกใช้เพื่อเพิ่มหรือลดค่าของตัวแปรครั้งละ 1 โดยแบ่งออกได้เป็นดังนี้

ตารางของตัวดำเนินการเพิ่มค่าและลดค่าในภาษา Java

Operator	Example	Equivalent to
++ (prefix)	++a;	a = a + 1;
++ (posfix)	a++;	a = a + 1;
-- (prefix)	--a;	a = a - 1;
-- (postfix)	a--;	a = a - 1;

ตัว ดำเนินการทั้งสองแบบนั้นจะแบ่งย่อยลงไปอีกเป็น 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 เพื่อสร้างเงื่อไขบางอย่าง

ตารางของตัวดำเนินการเปรียบเทียบในภาษา Java

Operater	Example	Result
==	a == b	true if a equal to b, otherwise false
!=	a != b	true if a not equal to b, otherwise false
<	a < b	true if a less than b, otherwise false
>	a > b	true if a greater than b, otherwise false
<=	a <= b	true if a less than or equal to b, otherwise false
>=	a >= b	true if a greater than or equal to b, otherwise false

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 ที่มากกว่า 1 expression ขึ้นไป โดยตัวดำเนินการตรรกศาสตร์ในภาษา Java มีดังนี้

Operator	Name	Example
!	Not	! true
&&	And	true && true
||	Or	true || false

โดย ตัวดำเนินการตรรกศาสตร์จะใช้เปรียบเทียบกับค่าสองค่า ยกเว้นตัวดำเนินการ Not ค่าที่นำมาเป็นประเมินนั้นจะต้องเป็น Boolean และผลลัพธ์ที่ได้จะเป็น Boolean เช่นกัน

ตารางค่าความจริงของตัวดำเนินการตรรกศาสตร์ Not

Value 1	Expression	Result
true	! true	false
false	!false	true

ตัวดำเนินการทางตรรกศาสตร์ Not จะกลับค่าจาก true เป็น false และในทางกลับกัน

ตารางค่าความจริงของตัวดำเนินการตรรกศาสตร์ And

Value 1	Value 2	Expression	Result
true	true	true && true	true
true	false	true && false	false
false	false	false && false	false

ตัวดำเนินการทางตรรกศาสตร์ And ถ้า expression ย่อยทั้งสองเป็น true จะได้ผลลัพธ์เป็น true นอกเหนือจากนั้นจะได้ผลัพธ์เป็น false

ตารางค่าความจริงของตัวดำเนินการตรรกศาสตร์ Or

Value 1	Value 2	Expression	Result
true	true	true || true	true
true	false	true || false	true
false	false	false || false	false

ตัว ดำเนินการทางตรรกศาสตร์ Or ถ้า expression ย่อยอย่างน้อยหนึ่งตัวเป็น true จะได้ผลลัพธ์เป็น true นอกเหนือจากนั้นจะได้ผลัพธ์เป็น 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.");
        }
    }
}

จาก ตัวอย่างโปรแกรมด้านบน 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 โดยการนำคู่ของบิตแต่ละตัวมาคำนวณโดยการใช้หลักการของตัวดำเนินการทาง คณิตศาสตร์

ตารางตัวดำเนินการระดับบิต

Symbol	Description
&	Bitwise AND
|	Bitwise inclusive OR
^	Bitwise exclusive OR
~	bit inversion
<<	Shift bits left
>>	Shift bits right

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));
    }
}

จาก ตัวอย่างด้านบน เราได้ใช้ตัวดำเนินการบิต 4 ชนิด โดยทำกับตัวแปร Integer ซึ่งมีขนาด 8 บิต ดังนั้นการทำงานของโปรแกรมแสดงได้ดังตารางนี้

base 10	base 2	Result	Result base 10
5 & 3	00000101 & 00000011	00000001	1
5 | 3	00000101 | 00000011	00000001	7
~5	~00000101	11111010	-6
5 << 1	00000101 << 1	00001010	10

และ จะได้ผลลัพธ์ต่อไปนี้เมื่อรันโปรแกรม 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 ;

โดย การทำงานของมันนั้นสามารถทำหน้าที่ได้คล้ายคำสั่ง 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.

ใน บทนี้ คุณได้เรียนรู้เกี่ยวกับตัวดำเนินการในภาษา Java อย่างละเอียด ซึ่งมันมีความจำเป็นที่จะในไปใช้ในการเขียนโปรแกรมในบทที่เหลือต่อไป ในบทต่อไปเราจะทำการเขียนโปรแกรมกับตัวอย่างที่จำลองโปรแกรมจริง โดยการรับข้อมูลจากผู้ใช้ทางคีย์บอร์ด