[PHP] 程式設計教學：運算子 (Operator)

前言

在高階程式語言中，運算子是以符號表示的基本指令，無法再分割成更細微的指令。本文介紹 PHP 中常用的運算子。

算術運算子 (Arithmetic Operators)

算術運算子用來進行基本的代數運算。PHP 有以下算術運算子：

• $a + $b：相加
• $a - $b：相減
• $a * $b：相乘
• $a / $b：相除，得浮點數
• intdiv($a, $b)：相除，得整數。intdiv 為函式而非運算子
• $a % $b：取餘數
• $a ** $b：取指數
• +$a：取其正數，即為本身
• -$a：取其負數

以下是簡短的範例：

<?php

$a = 10;
$b = 3;

$a + $b == 13 or die("$a + $b should be 13");
$a - $b == 7 or die("$a - $b should be 7");
$a * $b == 30 or die("$a * $b should be 30");
isEqualFloat($a / $b, 3.333333) or die("$a / $b should be close to 3.333333");
intdiv($a, $b) == 3 or die("(int) $a / $b should be 3");
$a % $b == 1 or die("$a % $b should be 1");
$a ** $b == 1000 or die("$a ** $b should be 1000");

# Comparison between floats.
function isEqualFloat($a, $b, $epsilon = 0.00001)
{
    return abs($a - $b) < $epsilon;
}

指派運算子 (Assignment Operators)

指派運算子是一種語法糖。像是把 $a = $a + 3; 縮減為 $a += 3;。其他運算子也可以搭配指派運算子。

以下是簡短的範例程式：

<?php

$a = 5;
$a += 3;

8 == $a or die("Wrong number");

二元運算子 (Bitwise Operators)

二元運算子用來進行二元數運算。以下是 PHP 的二元運算子：

• $a & $b：且 (bitwise and)
• $a | $b：或 (bitwise or)
• $a ^ $b：互斥或 (bitwise xor)
• ~$a：取補數
• $a << $b：左移 $b 位數
• $a >> $b：右移 $b 位數

以下表格是 bitwise and 的運算方式：

記憶方式是「兩者皆為真才為真」。

以下表格是 bitwise or 的運算方式：

記憶方式為「兩者之一為真即為真」。

以下表格是 bitwise xor 的運算方式：

記憶方式是「兩者僅一為真才為真」。

以下範例程式進行數個二元運算。運算過程寫在註解裡：

<?php

$a = 3;
$b = 5;

/*    0011
   &) 0101
   --------
      0001  */
($a & $b) == 1 or die("$a & $b should be 1");

/*    0011
   |) 0101
   --------
      0111  */
($a | $b) == 7 or die("$a | $b should be 7");

/*    0011
   ^) 0101
   --------
      0110  */
($a ^ $b) == 6 or die("$a ^ $b should be 6");

/*     0011
   <<)    1
   ---------
       0110  */
($a << 1) == 6 or die("$a << 1 should be 6");

/*     0011
   >>)    1
   ---------
       0001  */
($a >> 1) == 1 or die("$a >> 1 should be 1");

二元運算一般用在低階運算，平日甚少用到。一開始不熟悉先略過無妨。

比較運算子 (Comparison Operators)

比較運算子用來比較兩值間的關係。以下是 PHP 的比較運算子：

• ==：兩者相等
• ===：兩者相等且資料型態相等
• != 或 <>：兩者相異
• !==：兩者相異或資料型態相異
• $a < $b：$a 小於 $b
• $a <= $b：$a 小於或等於 $b
• $a > $b：$a 大於 $b
• $a >= $b：$a 大於或等於 $b
• <=>；兩者互比，會得到整數值

以下範例程式進行一些比較運算：

<?php

$a = 7;
$b = 3;

!($a == $b) or die("$a and $b should not be equal");
$a != $b or die("$a and $b should be unequal");
$a > $b or die("$a should be larger than $b");
$a >= $b or die("$a should be larger than or equal to $b");
$b < $a or die("$b should be less than $a");
$b <= $a or die("$b should be less than or equal to $a");

<=> (spaceship) 回傳的數值不重要，重點是其回傳值相對於零的大小。以下是 <=> 的使用方式：

<?php

$a = 7;
$b = 3;

($a <=> $b < 0) or die("Wrong comparison");

邏輯運算子 (Logical Operators)

邏輯運算子用來進行邏輯運算。根據其優先順序，會再細分成兩組：

• 高優先次序
  • &&：且 (logical and)
  • ||：或 (logical or)
  • !：否 (logical not)
• 低優先次序
  • and：且 (logical and)
  • or：或 (logical not)
  • xor：互斥或 (logical xor)

Logic and 的運算方式如下：

Logic or 的運算方式如下：

Logic xor 的運算方式如下：

Logic not 的運算方式如下：

以下範例程式進行一些邏輯運算：

<?php

# and
(true and true) == true or die("true and true should be true");
(true and false) == false or die("true and false should be false");
(false and true) == false or die("false and true should be false");
(false and false) == false or die("false and false should eb false");

# or
(true or true) == true or die("true or true should be true");
(true or false) == true or die("true or false should be true");
(false or true) == true or die("false or true should be true");
(false or false) == false or die("false or false should be false");

# xor
(true xor true) == false or die("true xor true should be false");
(true xor false) == true or die("true xor false should be true");
(false xor true) == true or die("false xor true should be true");
(false xor false) == false or die("false xor false should be false");

# not
(!true) == false or die("not true should be false");
(!false) == true or die("not false should be true");

執行運算子 (Execution Operators)

執行運算子會執行命令列程式，將其輸出回傳到程式中。以下範例程式執行 ls(1)：

<?php
$output = `ls -al`;
echo $output;

執行運算子等同於 shell_exec 函式。

運算子優先順序 (Operator Precedence)

同一條敘述內有多個運算子時，會按照運算子優先順序依序執行。這裡有一份 PHP 運算子優先順序的清單。

實際上，程式設計師 (不限於 PHP 程式設計師) 甚少記憶運算子優先順序。運算子優先順序符合數學運算方式。可以藉由撰寫簡明的敘述來減少單行敘述內的運算子數量。真的碰到較複雜的敘述時，可以用括號 ( 和 ) 改變運算子優先順序。