第04章：运算符(下) --- 逻辑运算符、位运算符、正则表达式及运算符优先级

文章目录

• • 一、逻辑运算符
  • • 1.1 逻辑非运算符
    • 1.2 逻辑与运算符
    • 1.3 逻辑或运算符
    • 1.4 逻辑异或运算符
  • 二、位运算符
  • • 2.1 按位与运算符
    • 2.2 按位或运算符
    • 2.3 按位异或运算符
    • 2.4 综合示例
    • 2.5 按位取反运算符
    • 2.6 按位右移运算符
    • 2.5 按位左移运算符
  • 三、运算符的优先级
  • 四、使用正则表达式查询
  • • 4.1 查询以特定字符或字符串开头的记录
    • 4.2 查询以特定字符或字符串结尾的记录
    • 4.3 用符号"."来替代字符串中的任意一个字符
    • 4.4 使用"*"和"+"来匹配多个字符
    • 4.5 匹配指定字符串
    • 4.6 匹配指定字符中的任意一个
    • 4.7 匹配指定字符以外的字符
    • 4.8 使用{n,}或者{n,m}来指定字符串连续出现的次数

一、逻辑运算符

逻辑运算符主要用来判断表达式的真假，在MySQL中，逻辑运算符的返回结果为1、0或者NULL。 MySQL中支持4种逻辑运算符如下：

1.1 逻辑非运算符

• 逻辑非（NOT或!）运算符表示当给定的值为0时返回1
• 当给定的值为非0值时返回0
• 当给定的值为NULL时，返回NULL

示例一：

mysql> SELECT NOT 1, NOT 0, NOT(1+1), NOT !1, NOT NULL;
+-------+-------+----------+--------+----------+
| NOT 1 | NOT 0 | NOT(1+1) | NOT !1 | NOT NULL |
+-------+-------+----------+--------+----------+
|     0 |     1 |        0 |      1 | NULL     |
+-------+-------+----------+--------+----------+
1 row in set (0.00 sec)

示例二：

SELECT last_name, job_id FROM employees WHERE job_id NOT IN ('IT_PROG', 'ST_CLERK', 'SA_REP');

1.2 逻辑与运算符

• 逻辑与（AND或&&）运算符是当给定的所有值均为非0值，并且都不为NULL时，返回
  1
• 当给定的一个值或者多个值为0时则返回0，否则返回NULL

示例一：

mysql> SELECT 1 AND -1, 0 AND 1, 0 AND NULL, 1 AND NULL;
+----------+---------+------------+------------+
| 1 AND -1 | 0 AND 1 | 0 AND NULL | 1 AND NULL |
+----------+---------+------------+------------+
|        1 |       0 |          0 | NULL       |
+----------+---------+------------+------------+
1 row in set (0.00 sec)

示例二：

mysql> SELECT employee_id, last_name, job_id, salary FROM employees WHERE salary >=10000 AND job_id LIKE '%MAN%';
+-------------+-----------+--------+----------+
| employee_id | last_name | job_id | salary   |
+-------------+-----------+--------+----------+
|         114 | Raphaely  | PU_MAN | 11000.00 |
|         145 | Russell   | SA_MAN | 14000.00 |
|         146 | Partners  | SA_MAN | 13500.00 |
|         147 | Errazuriz | SA_MAN | 12000.00 |
|         148 | Cambrault | SA_MAN | 11000.00 |
|         149 | Zlotkey   | SA_MAN | 10500.00 |
|         201 | Hartstein | MK_MAN | 13000.00 |
+-------------+-----------+--------+----------+
7 rows in set (0.00 sec)

1.3 逻辑或运算符

• 逻辑或（OR或||）运算符是当给定的值都不为NULL，并且任何一个值为非0值时，则返回1，否则返回0
• 当一个值为NULL，并且另一个值为非0值时，返回1，否则返回NULL
• 当两个值都为NULL时，返回NULL

示例一：

mysql> SELECT 1 OR -1, 1 OR 0, 1 OR NULL, 0 || NULL, NULL || NULL;
+---------+--------+-----------+-----------+--------------+
| 1 OR -1 | 1 OR 0 | 1 OR NULL | 0 || NULL | NULL || NULL |
+---------+--------+-----------+-----------+--------------+
|       1 |      1 |         1 | NULL      | NULL         |
+---------+--------+-----------+-----------+--------------+
1 row in set (0.00 sec)

示例二：

#查询基本薪资不在9000-12000之间的员工编号和基本薪资 
SELECT employee_id,salary 
FROM employees 
WHERE NOT (salary >= 9000 AND salary <= 12000); 

SELECT employee_id,salary 
FROM employees 
WHERE salary <9000 OR salary > 12000; 

SELECT employee_id,salary 
FROM employees
WHERE salary NOT BETWEEN 9000 AND 12000; 

SELECT employee_id, last_name, job_id, salary 
FROM employees 
WHERE salary >= 10000 OR job_id LIKE '%MAN%';

1.4 逻辑异或运算符

• 逻辑异或（XOR）运算符是当给定的值中任意一个值为NULL时，则返回NULL
• 如果两个非NULL的值都是0或者都不等于0时，则返回0
• 如果一个值为0，另一个值不为0时，则返回1

示例一：

mysql> SELECT 1 XOR -1, 1 XOR 0, 0 XOR 0, 1 XOR NULL, 1 XOR 1 XOR 1, 0 XOR 0 XOR 0;
+----------+---------+---------+------------+---------------+---------------+
| 1 XOR -1 | 1 XOR 0 | 0 XOR 0 | 1 XOR NULL | 1 XOR 1 XOR 1 | 0 XOR 0 XOR 0 |
+----------+---------+---------+------------+---------------+---------------+
|        0 |       1 |       0 | NULL       |             1 |             0 |
+----------+---------+---------+------------+---------------+---------------+
1 row in set (0.00 sec)

示例二：

#查询在10或20号部门且薪资不大于8000 或 不在10或20号部门且薪资大于8000的人
select last_name,department_id,salary from employees where department_id in (10,20) XOR salary > 8000;

二、位运算符

位运算符是在二进制数上进行计算的运算符。位运算符会先将操作数变成二进制数，然后进行位运算，最后将计算结果从二进制变回十进制数。

MySQL支持的位运算符如下：

2.1 按位与运算符

• 按位与（&）运算符将给定值对应的二进制数逐位进行逻辑与运算
• 当给定值对应的二进制位的数值都为1时，则该位返回1，否则返回0

示例：

mysql> SELECT 1 & 10, 20 & 30;
+--------+---------+
| 1 & 10 | 20 & 30 |
+--------+---------+
|      0 |      20 |
+--------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

• 1的二进制数为0001，10的二进制数为1010，所以1 & 10的结果为0000，对应的十进制数为0
• 20的二进制数为10100，30的二进制数为11110，所以20 & 30的结果为10100，对应的十进制数为20

2.2 按位或运算符

• 按位或（|）运算符将给定的值对应的二进制数逐位进行逻辑或运算
• 当给定值对应的二进制位的数值有一个或两个为1时，则该位返回1，否则返回0

示例：

mysql> SELECT 1 | 10, 20 | 30;
+--------+---------+
| 1 | 10 | 20 | 30 |
+--------+---------+
|     11 |      30 |
+--------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

• 1的二进制数为0001，10的二进制数为1010，所以1 | 10的结果为1011，对应的十进制数为11
• 20的二进制数为10100，30的二进制数为11110，所以20 | 30的结果为11110，对应的十进制数为30

2.3 按位异或运算符

• 按位异或（^）运算符将给定的值对应的二进制数逐位进行逻辑异或运算
• 当给定值对应的二进制位的数值不同时，则该位返回1，否则返回0

示例：

mysql> SELECT 1 ^ 10, 20 ^ 30;
+--------+---------+
| 1 ^ 10 | 20 ^ 30 |
+--------+---------+
|     11 |      10 |
+--------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

• 1的二进制数为0001，10的二进制数为1010，所以1 ^ 10的结果为1011，对应的十进制数为11
• 20的二进制数为10100，30的二进制数为11110，所以20 ^ 30的结果为01010，对应的十进制数为10

2.4 综合示例

mysql> SELECT 12 & 5, 12 | 5,12 ^ 5 FROM DUAL;
+--------+--------+--------+
| 12 & 5 | 12 | 5 | 12 ^ 5 |
+--------+--------+--------+
|      4 |     13 |      9 |
+--------+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

2.5 按位取反运算符

• 按位取反（~）运算符将给定的值的二进制数逐位进行取反操作，即将1变为0，将0变 为1

示例：

mysql> SELECT 10 & ~1;
+---------+
| 10 & ~1 |
+---------+
|      10 |
+---------+
1 row in set (0.00 sec)

• 由于按位取反（~）运算符的优先级高于按位与（&）运算符的优先级，所以10 & ~1
• 首先，对数字1进行按位取反操作，结果除了最低位为0，其他位都为1，然后与10进行按位与操作，结果为10

2.6 按位右移运算符

• 按位右移（>>）运算符将给定的值的二进制数的所有位右移指定的位数
• 右移指定的位数后，右边低位的数值被移出并丢弃，左边高位空出的位置用0补齐

示例：

mysql> SELECT 1 >> 2, 4 >> 2;
+--------+--------+
| 1 >> 2 | 4 >> 2 |
+--------+--------+
|      0 |      1 |
+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

• 1的二进制数为0000 0001，右移2位为0000 0000，对应的十进制数为0
• 4的二进制数为0000 0100，右移2位为0000 0001，对应的十进制数为1

2.5 按位左移运算符

• 按位左移（<<）运算符将给定的值的二进制数的所有位左移指定的位数
• 左移指定的位数后，左边高位的数值被移出并丢弃，右边低位空出的位置用0补齐

示例：

mysql> SELECT 1 << 2, 4 << 2;
+--------+--------+
| 1 << 2 | 4 << 2 |
+--------+--------+
|      4 |     16 |
+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

• 1的二进制数为0000 0001，左移两位为0000 0100，对应的十进制数为4
• 4的二进制数为0000 0100，左移两位为0001 0000，对应的十进制数为16

三、运算符的优先级

• 数字编号越大，优先级越高，优先级高的运算符先进行计算
• 赋值运算符的优先级最低，使用()括起来的表达式的优先级最高
  

四、使用正则表达式查询

• 正则表达式通常被用来检索或替换那些符合某个模式的文本内容，根据指定的匹配模式匹配文本中符合要求的特殊字符串。例如，从一个文本文件中提取电话号码，查找一篇文章中重复的单词或者替换用户输入的某些敏感词语等，这些地方都可以使用正则表达式。正则表达式强大而且灵活，可以应用于非常复杂的查询。

MySQL中使用REGEXP关键字指定正则表达式的字符匹配模式。下表列出了REGEXP操作符中常用字符匹配列表:

4.1 查询以特定字符或字符串开头的记录

字符^匹配以特定字符或者字符串开头的文本。

示例：在fruits表中，查询f_name字段以字母b开头的记录，SQL语句如下：

mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP '^b'; 

4.2 查询以特定字符或字符串结尾的记录

字$匹配以特定字符或者字符串结尾的文本。

示例：在fruits表中，查询f_name字段以字母y结尾的记录，SQL语句如下：

mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP 'y$'; 

4.3 用符号"."来替代字符串中的任意一个字符

字符.匹配任意一个字符。

示例：在fruits表中，查询f_name字段值包含字母a与g且两个字母之间只有一个字母的记录，SQL语句如下：

mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP 'a.g';

4.4 使用"*“和”+"来匹配多个字符

• 星号*匹配前面的字符任意多次，包括0次
• 加号+匹配前面的字符至少一次

示例一：在fruits表中，查询f_name字段值以字母b开头且b后面出现字母a的记录，SQL语句如下：

mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP '^ba*'; 

示例二：在fruits表中，查询f_name字段值以字母b开头且b后面出现字母a至少一次的记录，SQL语句如下：

mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP '^ba+'; 

4.5 匹配指定字符串

正则表达式可以匹配指定字符串，只要这个字符串在查询文本中即可，如要匹配多个
字符串，多个字符串之间使用分隔符|隔开。

示例一：在fruits表中，查询f_name字段值包含字符串on的记录，SQL语句如下：

mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP 'on'; 

示例二：在fruits表中，查询f_name字段值包含字符串on或者ap的记录，SQL语句如下：

mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP 'on|ap';

之前介绍过，LIKE运算符也可以匹配指定的字符串，但与REGEXP不同，LIKE匹配的字符串如果在文本中间出现，则找不到它，相应的行也不会返回。

REGEXP在文本内进行匹配，如果被匹配的字符串在文本中出现，REGEXP将会找到它，相应的行也会被返回。对比结果如下所示:

mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name like 'on'; 
Empty set(0.00 sec)

4.6 匹配指定字符中的任意一个

方括号[]指定一个字符集合，只匹配其中任何一个字符，即为所查找的文本。

示例一：在fruits表中，查找f_name字段中包含字母o或者t的记录，SQL语句如下：

mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP '[ot]'; 

示例二：在fruits表中，查询s_id字段中包含4、5或者6的记录，SQL语句如下：

mysql> SELECT * FROM fruits WHERE s_id REGEXP '[456]'; 

4.7 匹配指定字符以外的字符

[^字符集合]匹配不在指定集合中的任何字符。

示例：在fruits表中，查询f_id字段中包含字母a~e和数字1~2以外字符的记录，SQL语句如下：

mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_id REGEXP '[^a-e1-2]'; 

4.8 使用{n,}或者{n,m}来指定字符串连续出现的次数

• 字符串{n,}表示至少匹配n次前面的字符
• 字符串{n,m}表示匹配前面的字符串不少于n次，不多于m次。例如，a{2,}表示字母a连续出现至少2次，也可以大于2次；a{2,4}表示字母a连续出现最少2次，最多不能超过4次

示例一：在fruits表中，查询f_name字段值出现字母x至少2次的记录，SQL语句如下：

mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP 'x{2,}';

示例二：在fruits表中，查询f_name字段值出现字符串ba最少1次、最多3次的记录，SQL语句如下：

mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP 'ba{1,3}';