Операции в PHP

В PHP мы можем использовать различные операторы: арифметические, логические и т.д. Рассмотрим каждый тип операций.

Арифметические операции

+ (операция сложения)
- (операция вычитания)
* (умножение)
/ (деление)
% (получение остатка от деления)
** (возведение в степень)

$a = 8 + 2; // 10, сложение
$a = 8 - 2; // 6, вычитание
$a = 8 * 2; // 16, умножение
$a = 8 / 2; // 4, деление
$a = 8 % 2; // 0, остаток от деления
$a = 8 ** 2; // 64, возведение в степень

Инкремент и декремент

Отдельно следует сказать операции инкремента и декремента, которые также являются арифметическими операциями, но производятся над одним операндом.

Операция инкремент ++ увеличивает число на единицу. Есть два типа инкремента: префиксный инкремент (++$a) и постфиксный ($a++). Важно понимать разницу между этими операциями. Рассмотрим сначала префиксный инкремент:

$a = 12;
$b = ++$a; // $b равно 13
echo "a = $a   b = $b";

a = 13
b = 13

Здесь сначала к значению переменной $a прибавляется единица, а затем ее значение приравнивается переменной $b.

Теперь посмотрим, что будет в случае с постфиксным инкрементом:

$a = 12;
$b = $a++; // $b равно 12
echo "a = $a   b = $b";

a = 13
b = 12

Здесь сначала значение переменной $a передается переменной $b, а затем происходило увеличение значения переменной $a.

Операция декремент -- представляет уменьшение значения на единицу. Она аналогично инкременту бывает префиксной и постфиксной и работает аналогично. Например, префиксный декремент:

$a = 12;
$b = --$a; // $b равно 11
echo "a = $a   b = $b";

a = 11
b = 11

Сначала значение переменной $a уменьшается на единицу, а затем ее значение приравнивается переменной $b.

Постфиксный декремент:

$a = 12;
$b = $a--; // $b равно 12
echo "a = $a   b = $b";

a = 11
b = 12

Здесь же сначала значение переменной $a передается переменной $b и только после этого уменьшается на единицу.

Объединение строк

Для объединения строк используется оператор "точка". Например, соединим несколько строк:

$a="Привет, ";
$b=" мир";
echo $a . " " . $b . "!";   // Привет мир!

Если переменные представляют не строки, а другие типы, например, числа, то их значения преобразуются в строки и затем также происходит операция объединения строк.

Операции сравнения

Операции сравнения, как правило, применяются в условных конструкциях, когда надо сравнивать два значения, и в зависимости от результата сравнения выполнить некоторые действия. Имеются следующие операции сравнения.

== оператор равенства сравнивает два значения, и если они равны, возвращает true, иначе возвращает false
=== оператор тождественности также сравнивает два значения, и если они равны, возвращает true, иначе возвращает false
!= сравнивает два значения, и если они не равны, возвращает true, иначе возвращает false
!== сравнивает два значения, и если они не равны, возвращает true, иначе возвращает false
> сравнивает два значения, и если первое больше второго, то возвращает true, иначе возвращает false
< сравнивает два значения, и если первое меньше второго, то возвращает true, иначе возвращает false
>= сравнивает два значения, и если первое больше или равно второму, то возвращает true, иначе возвращает false
<= сравнивает два значения, и если первое меньше или равно второму, то возвращает true, иначе возвращает false

Оператор равенства и тождественности

Оба оператора сравнивают два выражения и возвращают true, если выражения равны. Но между ними есть различия. Если в операции равенства принимают два значения разных типов, то они приводятся к одному - тому, который интерпретатор найдет оптимальным:

$a = (2 == "2");    // true (значения равны)
$b = (2 === "2");   // false (значения представляют разные типы)

Строка "2" по сути представляет то же значение, что и число 2, оператор сравнения возвратит true. Однако они представляют разные типы, поэтому оператор тождественности возвратит false

Аналогично работают операторы неравенства != и !==:

$a = (2 != "2");    // false, так как значения равны
$b = (2 !== "2");   // true, так как значения представляют разные типы

Оператор <=>

Отдельно стоит сказать про оператор <=>. Он также сравнивает два значения и возвращает:

0, если оба значения равны
1, если значение слева больше, чем значение справа
–1, если значение слева меньше, чем значение справа

$a = 2 <=> 2;     // 0    (эквивалентно 2 == 2)
$b = 3 <=> 2;     // 1    (эквивалентно 3 > 2)
$c = 1 <=> 2;     // -1   (эквивалентно 1 < 2)
echo "a=$a   b=$b   c=$c";  // a=0  b=1  c=-1

Логические операции

Логические операции обычно применяются для объединения результатов двух операций сравнения. Например, нам надо выполнить определенное действие, если истинны будут несколько условий. Имеются следующие логические операции:

&& Возвращает true, если обе операции сравнения возвращают true, иначе возвращает false
and Аналогично операции &&
|| Возвращает true, если хотя бы одна операция сравнения возвращают true, иначе возвращает false
or Аналогично операции ||
! Возвращает true, если операция сравнения возвращает false
xor Возвращает true, если только одно из значений равно true. Если оба равны true или ни одно из них не равно true, возвращает false

Примеры логических операций:

$a = (true && false);   // false
// аналогично
$a = (true and false);  // false
$b = (true || false); // true
// аналогично следующей операции
$b = (true or false); // true
$c = !true;           // false

Отдельно примеры с операцией xor:

$a = (true xor true);   //  false
$b = (false xor true);  //  true
$c = (false xor false); //  false

Поразрядные операции

Поразрядные операции производятся над отдельными разрядными или битами числа. Числа рассматриваются в двоичном представлении, например, 2 в двоичном представлении 010, число 7 - 111.

& (логическое умножение) - умножение производится поразрядно, и если у обоих операндов значения разрядов равно 1, то операция возвращает 1, иначе возвращается число 0:

$a = 4; //100
$b = 5; //101
echo $a & $b; // равно 4 - 100

Здесь число 4 в двоичной системе равно 100, а число 5 равно 101. Поразрядно умножим числа и получим (1*1, 0*0, 0 *1) = 100, то есть число 4 в десятичном формате.

| (логическое сложение) - похоже на логическое умножение, операция также производится по двоичным разрядам, но теперь возвращается единица, если хотя бы у одного числа в данном разряде имеется единица:

$a = 4; //100
$b = 5; //101
echo $a | $b; // равно 5 - 101

Поразрядно сложим числа и получим (1+1, 0+0, 0+1) = 101, то есть число 5 в десятичном формате.

^ (операция исключающего ИЛИ) возвращает единицу, если у обоих операндов разные значения соответствующих разрядов. Но если у обоих операндов значения соответствующих разрядов совпадают, то возвращается 0:

$a = 5 ^ 4; // 101^100=001  - в десятичой системе 1
$b = 7 ^ 4; // 111^100=011  - в десятичой системе 3

Поразрядно произведем операцию 5 ^ 4 (в двоичной системе она аналогична операции 101^100): (1^1, 0^0, 0^1) = 001. В случае с 1^1 значения разрядов совпадают, поэтому возвращается 0. Во втором случае - 0^0 значения также совпадают, поэтому также возвращается 0. В третьем случае - 0^1 значения разные, поэтому возвращается 1. В итоге получится 001 или число 1 в десятичной системе.

~ (логическое отрицание) инвертирует все разряды: если значение разряда равно 1, то оно становится равным нулю, и наоборот:

$a = 4;     //00000100  
$b = ~$a;   //11111011  -5
echo $b;    // равно -5

x<<y сдвигает число x влево на y разрядов. Например, 4<<1 сдвигает число 4 (которое в двоичном представлении 100) на один разряд влево, то есть в итоге получается 1000 или число 8 в десятичном представлении.

x>>y сдвигает число x вправо на y разрядов. Например, 16>>1 сдвигает число 16 (которое в двоичном представлении 10000) на один разряд вправо, то есть в итоге получается 1000 или число 8 в десятичном представлении.

Операции присваивания

= приравнивает переменной определенное значение: $a = 5

+= сложение с последующим присвоением результата:

$a=12;
$a += 5;
echo $a; // равно 17

-= вычитание с последующим присвоением результата:

$a=12;
$a -= 5;
echo $a; // равно 7

*= умножение с последующим присвоением результата:

$a=12;
$a *= 5;
echo $a; // равно 60

/= дление с последующим присвоением результата:

$a=12;
$a /= 5;
echo $a; // равно 2.4

.= объединение строк с присвоением результата. Применяется к двум строкам. Если же переменные хранят не строки, а, к примеру, числа, то их значения преобразуются в строки и затем проводится операция:

$a=12;
$a .= 5;
echo $a; // равно 125
// идентично
$b="12";
$b .="5"; // равно 125

%= получение остатка от деления с последующим присвоением результата:

$a=12;
$a %= 5;
echo $a; // равно 2

**= получение результата от возведения в степень:

$a=8;
$a **= 2;
echo $a; // равно 64 (8 в степени 2)

&= получение результата от операции логического умножения:

$a=5; $a &= 4; // 101&100=100 - 4

|= получение результата от операции логического сложения:

$a=5; $a |= 4; // 101|100=101 - 5

^= получение результата от операции исключающего ИЛИ:

$a=5; $a ^= 4; // 101^100=001 - 1

<<= получение результата от операции сдвига влево:

$a=8; $a <<= 1; // 1000 << 1 = 10000 - 16

>>= получение результата от операции сдвига вправо:

$a=8; $a >>= 1; // 1000 >> 1 = 100 - 4

Приоритет операций

Если одно выражение содержит несколько разных операций, то при выполнении выражения учитывается приоритет операций. Сначала выполняются операции с большим приоритетом и в конце с меньшим приоритетом.

Приоритет операций
`**`
`++ -- ~`
`!`
`* / %`
`+ - .`
`<< >>`
`< > <= >=`
`== != === !== << <=<`
`&`
`^`
`\|`
`&&`
`\|\|`
`? : (тернарный оператор)`
`= += -= = *= /= .= %= &= \|= ^= <<= >>= (операторы присваивания)`
`and`
`xor`
`or`

Чем выше оператор в этой таблице, тем больше его приоритет:

$a = 10 + 5 * 2; // 20

Операция умножения имеет больший приоритет, чем сложение. Поэтому сначала выполняется подвыражение 5 * 2

При этом скобки повышают приоритет операции, используемой в выражении:

$a = (10 + 5) * 2; // 30

В данном случае сначала выполняется подвыражение 10 + 5 и только потом умножение.