산술 연산자는 숫자형의 산술 연산(덧셈, 뺄셈 등)을 수행하며 루아에서 지원하는 산술 연산자는 다음 표와 같다.

표 1.1 루아의 산술연산자

덧셈 연산자는 두 피연산자의 덧셈 결과를 구해 준다. 뺄셈 연산자는 이항 연산자(피연산자가 두 개)로 사용될 때는 뺄셈을, 단항 연산자(피연산자 하나)로 사용될 때에는 부호를 나타내는 연산자이다. 한 가지 주의할 것은 + 연산자는 부호를 나타내는 단항 연산자로 사용되지 못한다. 즉, +1, +x 와 같은 표현은 루아에서는 오류를 발생시킨다.

 곱셈 연산자는 두 피연산자의 곱셈결과를 구하고 나머지 연산자는 a/b의 경우 a를 b로 나눈 몫을 구한다. 나눗셈의 경우 정수끼리의 연산이라도 결과는 실수(double형)이다.

 나머지 연산자는 예를 들어 x%y 는 x를 y로 나눈 정수몫을 구하였을 때의 나머지를 구한다. 피연산자로 정수뿐만 아니라 실수도 사용될 수 있다.

거듭제곱 연산자도 있다. 예를 들어 a^b는 ab를 계산한다.

전술한 바와 같이 루아에서 숫자는 모두 double형 데이터이므로 모든 연산 결과도 마찬가지로 double형 실수로 구해진다.

 산술 연산자는 덧셈, 뺄셈 등 산술 연산을 수행하는 연산자들이고 부호 연산자는 부호를 지정하는 것들이다. 산술 연산자는 피연산자가 두 개이므로 이항 연산자이고 부호 연산자는 피연산자가 하나이므로 단항 연산자에 해당된다. 산술 연산자는 다음과 같은 것들이 있다.

[표 1] 산술 연산자

예를 들면 다음과 같다.

부호 연산자는 어떤 값의 부호를 지정하거나 바꾸는데 쓰인다. +, -기호는 부호 연산자로도 사용되며, 부호 연산자는 한 개의 피연산자를 요구하는 단항 연산자이다.  예를 들면 다음과 같다.

따라서 다음과 같은 표현식에서 첫 번째 ‘-’는 부호연산자이고 두번째 ‘-’는 산술연산자이다.

 연산의 결과를 변수에 저장할 때는 결과 값이 그 변수의 허용 범위에 들어가는지 여부를 잘 판단해야 한다.

나머지(%)연산의 예를 들면 다음과 같다.

한 가지 주의할 점은 %연산자의 피연산자는 정수형과 실수형 모두 사용 가능하다. (C/C++에서는 정수형만 사용가능하지만 자바는 그렇지 않다.)

 다음 예제는 다양한 숫자의 2로 나눈 나머지를 출력해 주는 프로그램이다.

 다음 예제는 두 수의 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈의 결과를 표시해 주는 프로그램이다.

 자바는 컴파일하는 시점에서 변수에 어떤 상수를 입력할 때 범위를 체크하여 허용 범위를 넘어선다면 에러를 발생시킨다. 또한 산술연산을 할 때 다음과 같이 자동 형 변환이 일어난다.

• 두 피연산자 중 하나라도 double 형이면 다른 하나도 double 형으로 변환하고 결과도 double형이다.

• 그렇지 않고 두 피연산자 중 하나라도 float 형이면 다른 하나도 float 형으로 변환하고 결과도 float형이다.

• 그렇지 않고 두 피연산자 중 하나라도 long 형이면 다른 하나도 long 형으로 변환하고 결과도 long형이다.

• 그렇지 않다면 두 피연산자를 모두 int 형으로 변환하고 결과도 int 형이다.

자바에서 산술연산에 대해서는 이 네 가지의 규칙을 따른다. (c/c++의 경우보다 훨씬 더 간결하다.) 특히 마지막 규칙 때문에 예를 들어서 두 개의 byte형이나  short 형의 연산의 결과는 int형이 된다. 따라서 다음과 같은 간단한 연산도 에러를 발생한다.

범위를 벗어나는 것도 아닌데 왜 에러가 발생하는지 처음에는 의아할 수 있다. -sa와  sa+sb의 연산 결과는 int 형이고 이것을 short 형에 대입하려고 하기 때문이다. (C/C++ 프로그래머는 처음에 혼동하기 쉽다.) 자바에서는 크기가 작은 자료형으로의 형변환(lossy conversion)은 무조건 명시적으로 해 주어야 한다. 따라서 다음과 같이 명시적으로 형변환을 해주어야 한다.

이것은 byte형에 대해서도 마찬가지이다.