Инкремент и декремент в Java

Пример 1

int x = 3, у = 3; 
x++; // инкрементируем x
у--; // декрементируем y
System.out.println("x = " + x + ", y = " + y);

--OUTPUT>
x = 4, y = 2

Тут всё просто, достаточно удостовериться, что значения переменных поменялись.

Проверим, как это работает с инкрементом и декрементом.

Пример 2

char x = 'b', y = 'c';

x++; // инкрементируем x
y--; // декрементируем y
System.out.println("x = " + x);
System.out.println("y = " + y);

--OUTPUT>
x = c
y = b

Работает: инкремент помещает в символьную переменную следующий знак из кодировки ASCII, а декремент — предыдущий.

Пример 5

int x = 3;
int y = 3;
int a = 2 * x++; 
// здесь значение a равно 6, а x равен 4
int b = 2 * --y; 
// здесь значение b равно 4, а y равен 2

System.out.println(a);
System.out.println(b);
System.out.println(x);
System.out.println(y);

--OUTPUT>
6
4
4
2

Разберём пример выше.

x = 3. Найдём значение выражения 2 * x++:

• Сперва вычисляем постинкремент x++, он возвращает в выражение текущее значение x, то есть 3, а потом увеличивает x на 1.
• Это эквивалентно исполнению кода: a = 2 * x; x = x + 1;
• Значение a стало равняться 6, а x равен 4.

y = 3. Вычислим значение выражения 2 * --y:

• Сперва вычисляем предекремент --y, он уменьшает y на 1 и возвращает вместо себя это новое значение.
• Это эквивалентно исполнению кода: y = y − 1; b = 2 * y;

Значение b стало равным 4, а y равен 2.

Выражение с несколькими инкрементами/декрементами

Если декременты или инкременты разделены каким-нибудь бинарным оператором (вроде +, -, *, /), то ассоциативностью они уже не связаны (так как приоритет бинарного оператора заведомо ниже). И тогда мы вычисляем значение выражения традиционным методом — слева направо, учитывая приоритет операций Java.

В этом случае стоит помнить, что:

• раньше всегда вычисляется декремент или инкремент, который стоит левее;
• скобки на порядок вычисления инкрементов и декрементов не влияют;
• конструкции типа ++x-- (--x++, ++x++ или --x--) запрещены.

Если в выражении много инкрементов/декрементов одной переменной

Тогда входным значением переменной для вычисления каждого последующего инкремента или декремента будет значение этой переменной после вычисления предыдущего инкремента или декремента.

То есть инкременты/декременты в выражении обрабатываются не одновременно, а по очереди, порядок в которой определяется ассоциативностью и приоритетом этих операторов в Java.

Рассмотрим это на примере.

Пример 6

int x = 5;
int y = ++x + x--;

System.out.println("x = " + x);
System.out.println("y = " + y);

--OUTPUT>
5
12

Как думаете, почему значения такие?

Разберём пример выше.

x = 5. Начинаем вычислять выражение ++x + x--:

• Двигаемся слева направо до первого инкремента/декремента.
  У нас это ++x (преинкремент x). Мы помним, что он увеличивает x на 1 и сразу возвращает вместо себя это новое значение x (5 + 1 = 6).
• Подставляем 6 в наше выражение вместо ++x:
  y = 6 + x--.
• Вновь двигаемся слева направо до первого инкремента/декремента.
• Встречаем x-- (постдекремент x). Вспоминаем, что он возвращает вместо себя текущее значение x (которое у нас после инкремента равно 6).
• Подставляем 6 в вычисляемое выражение вместо x--. Получаем:
  y = 6 + 6.
• Вспоминаем, что не до конца исполнили постдекремент x, осталось уменьшить x на 1. Теперь значение x будет равно 6 − 1. То есть 5.

Вот мы и поработали процессорами (получили вручную те же самые значения):

х = 5;
y = 12.

А теперь пример посложнее (такие дают на экзаменах и собеседованиях).

Пример 7

int x = 4;
int y = ++x * 3 / x-- + --x;
System.out.println("x = " + x);
System.out.println("y = " + y);

Принципиально этот пример не отличается от предыдущего. Только будьте аккуратны при вычислениях. Потому что на этот раз инкременты и декременты меняют значение x трижды в одном выражении.

x = 4. Вычислим значение выражения ++x * 3 / x-- + --x.

Действуем как и раньше:

• Двигаемся слева направо до первого инкремента/декремента. Встречаем ++x (преинкремент x).
  
  Как помним, он увеличивает x на 1 и сразу возвращает вместо себя новое значение x (4 + 1 = 5).
  
  Подставляем 5 в наше выражение вместо ++x:
  5 * 3 / x-- + --x.
• Идём слева направо до первого инкремента/декремента. Встречаем x-- (постдекремент x), заменяем его текущим значением x. Переписываем наше выражение:
  5 * 3 / 5 + --x.
  
  Вспоминаем, что не до конца исполнили постдекремент x, осталось уменьшить x на 1. Теперь значение x станет равно 5 − 1. То есть 4.
• Вновь двигаемся слева направо до первого инкремента/декремента:
  5 * 3 / 5 + --x.
  
  Встречаем --x (предекремент x), он уменьшает x на 1 и сразу возвращает вместо себя новое значение x (4 − 1 = 3).
  
  Подставляем 3 в наше выражение вместо --x: y = 5 * 3 / 5 + 3.
• Вспоминаем приоритет арифметических операций в Java — и вычисляем значение y.

Узнаём, что y = 6, а x = 3.

Запустим код и сверимся с результатом в консоли:

int x = 4;
int y = ++x * 3 / x-- + --x;
System.out.println("x = " + x);
System.out.println("y = " + y);

--OUTPUT>
x = 3
y = 6

Совпало, ура!