条件评估

Question

我的主体中有一个if语句，但条件是由多个OR'd表达式组成。

在执行期间，如果在OR'd条件下的第一个表达式为true，第二个表达式是否仍将被求值？

即是更好地有表达式或运算，或让每个表达式形成为一个单一的条件else其中的每一个身体else是一样的吗？

例如

if ((!x && y && z) || (x && !y && !z) || (x != y) {
    foo();

//vs

if (!x && y && z)
    foo();
else if (x && !y && !z)
    foo();
else if (x != y)
    foo();

Answer 1

否，如果“或”（AND）的左侧求值为“真”（false），则不求右侧。 这称为短路，是C的一个非常著名的功能。

您可以通过以下方式检查

int f () {
    printf("f!\n");
    return 1;
}

int g () {
    printf("g!\n");
    return 0;
}

int main () {
    if(f() || g())
      printf("hey\n");
}

这将打印

 f!
 hey

Answer 2

第一个代码是“更好的”，因为使用|| ，返回true的第一个评估将结束条件评估。 如果您仍然希望评估所有条款，请使用|

Answer 3

简短答案： 否
C用||短路所有if语句 和&&逻辑运算符。 没有办法解决。 实际上： C没有急切的运算符 。

这背后的原因是，如果您希望在1，2，3，...情况中的任何一个为真的情况下执行单个操作，那么仅当其中一个情况为真时，就无需评估所有情况。 。 换句话说，短路评估更快。
因此，您的第一个代码段是更好的选择，前提是它不影响可读性。

考虑以下（伪代码）：

if (is_alphabet_letter('a') || is_alphabet_letter('b') || is_alphabet_letter('c'))
    puts("Found letter of the roman alphabet");

这只会导致对is_alphabet_letter函数的1次调用，而不是3次。 就生成的程序而言，以上代码段评估为：

if (true /*|| jibberish, don't care*/)
    puts("...");

鉴于此：

if (is_alphabet_letter('a'))
   puts("");
else  if (is_alphabet_letter('b')
   puts("");
else  if (is_alphabet_letter('c')
   puts("");

只是增加了混乱，并且（很可能）将由编译器进行优化，使其类似于第一条语句。
同样适用于&& ，顺便说一句：

if (false && true && a_complex_function())

永远不会导致调用a_complex_function ，这很简单，因为第一个表达式的计算结果为false ，因此检查其余任何表达式都是没有意义的。 C只是继续前进，要么移到else块，要么移至下一条语句。
这就是为什么有时在if块中选择表达式的顺序会有所不同的原因：

if (a_complex_function() && false)

将始终调用该函数。 有时，这可能是您想要的，但有时却不是，因此考虑将更复杂的表达式移至if语句的末尾也没有什么害处。

Answer 4

这两种情况很可能产生完全相同的机器代码，或者非常接近的机器代码。 因此，选择哪种编码方式就可以了。

我要说的是，如果操作很复杂，以至于它们很难轻易地放在一行上，那么最好使用if - else if 。 否则，如果操作有些简单，则|| 版本可能更喜欢。 虽然这是相当主观的。

有关这些操作员内部工作的高级讨论如下。 如果您对此类事物不甚感兴趣，可以停止阅读！

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但是 ，有些细节使这两个版本略有不同。 在这两种情况下，每个单独的操作数都使用类型平衡来隐式提升。 但是在||的情况下 ，还会进行一次额外的隐式提升：

(!x && y && z)的结果与(x && !y && !z)的结果相平衡。 最后，结果是转换等级最大的操作数类型。

有关系吗？ 我看不到这种情况下的情况。 但可以说我们有这样的事情：

uint8_t  x;
uint8_t  y;
uint32_t z;

然后我们有一个表达式：

if( (x && y) || (x && z) )

// or

if(x && y)
{}
else if(x && z)
{}

假设我们使用的是8位或16位CPU，其中int是16位。

在if-else情况下，会发生以下情况：

• x和y都是从uint8_t提升为int ，因为它们是小的整数类型。
• 表达式(int)x && (int)y是平衡的。 x && y是根据int类型计算的，结果是int类型的。
• 在表达式x && z ， x是如上所述提升的整数，但不是z ，它不是一个小整数类型，并且保留为uint32_t 。
• 表达式(int)x && (uint32_t)z是平衡的，然后根据uint32_t类型进行计算。 结果为uint32_t类型。
• 因此， x && y总是在16位变量上计算，而x && z总是在32位变量上计算。

如果我们看|| 版本，同样的事情发生。 但是，我们还有另一个额外的平衡： (uint16_t)first_result || (uint32_t)second_result (uint16_t)first_result || (uint32_t)second_result 。 由于||而强制执行此平衡。 运营商。 这意味着如果x==true和y==true ，则整个操作的结果将为uint32_t类型。

但是在if-else版本中， x && y类型始终为uint16_t 。 || 版本引入了x类型和z类型之间模糊的紧密耦合。

编译器是否能够有效地优化|| 情况，我不知道。 我希望这样做，但是由于编译器无法对整个表达式的结果做出编译时的决定，因为它不知道操作数是真还是假，所以最终可能只执行全部在32位类型上 如果我们有8位或16位CPU，这将非常低效地处理32位数字，那么这是个坏消息。

Answer 5

不，双逻辑运算符（&&和||）将一个接一个地求值，直到找到一个令人满意的结果。

在&&的情况下，将对所有参数进行求值，直到找到一个假为止，在这种情况下，表达式条件为false，并且不会对if代码进行求值。

在||的情况下，将对参数进行求值，直到找到真为止，在这种情况下，表达式条件为true，并且对if代码进行求值。

如果要对表达式的所有元素求值，请使用＆和| 运营商。 他们将创建一个变量，该变量将与表达式的所有元素进行“与”或“或”运算，并且条件中仅使用变量的最终值。

结果是相同的，但是使用＆和|，您可以确定将对条件的所有表达式求值。