C++ 語言解析和邏輯運算符的短路

Question

當涉及到邏輯運算符的短路時，根據 7.6.14 e 7.6.15 (N4868) 中的標准。

7.6.14 邏輯與運算符

[...] 如果第一個操作數為假，則不會評估第二個操作數。

7.6.15 邏輯或運算符

[...] 如果第一個操作數的計算結果為真，則不會計算第二個操作數。

當此實現在邏輯運算符鏈接中討論為 (Cond1 && Cond2 && Cond3) 時，在我的解釋中，所呈現的與我目前的心理 model不同，關於 c++ 代碼解析/運算符綁定如何發生在編譯器時。

對於某些東西

if (cond1 && cond2 && cond3) {
   //something
}

理解為“如果cond1為假，則發生短路，cond2和cond3不求值，表達式為假” 。

對我來說，即使你有相同的結果，關於解析應該如何工作的更准確的表達是“第一個'AND'操作是第二個的子表達式。如果 cond1 為假，則發生短路，cond2不計算，子表達式被計算為假。然后在第二個操作中發生短路，cond3 沒有被計算，這個表達式也被計算為假”。

喜歡：

(cond1 && cond2) && cond3: 評估 cond1 並將子表達式短路為 false (不評估 cond2)

false && cond3：將完整表達式短路為 false（未評估 cond3）

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我擔心像 C ++ 這樣的高級語言中的 model 而不是運行時的實現（編譯器的實現似乎與我展示的第一個表達式完全相同，如果 cond1 為 false 則發生跳轉）。

我所做的解釋是准確的，迂腐的還是不正確的，在這種情況下不合適（這是過度思考）？

Answer 1

就編譯器的“心理模型”而言，您是正確的，而在這種特定情況下，就 CPU 的“心理模型”而言，寫“如果cond1為假，則完整表達式為false ”的人是正確的。

在編譯器方面，解析cond1 && cond2 && cond3結果（使用 clang -ast-dump ）

`-BinaryOperator 0x557a79f02230 <col:1, col:19> 'bool' '&&'
  |-BinaryOperator 0x557a79f021d8 <col:1, col:10> 'bool' '&&'
  | |-ImplicitCastExpr 0x557a79f021a8 <col:1> 'bool' <LValueToRValue>
  | | `-DeclRefExpr 0x557a79f02168 <col:1> 'bool' lvalue Var 0x557a79f01da0 'cond1' 'bool'
  | `-ImplicitCastExpr 0x557a79f021c0 <col:10> 'bool' <LValueToRValue>
  |   `-DeclRefExpr 0x557a79f02188 <col:10> 'bool' lvalue Var 0x557a79f01ec8 'cond2' 'bool'
  `-ImplicitCastExpr 0x557a79f02218 <col:19> 'bool' <LValueToRValue>
    `-DeclRefExpr 0x557a79f021f8 <col:19> 'bool' lvalue Var 0x557a79f01fa8 'cond3' 'bool'

對這棵樹的評估從第 19 列的根&&開始，它必須首先評估它的 lhs: 所以它走到第 10 列的&& ，它也必須首先評估它的 lhs: 所以它走到cond1 。 如果返回false ， col:10 &&也返回false ，而不訪問 rhs 分支，然后 col:19 &&也返回false而不訪問 rhs 分支。

我剛剛測試的 gcc 和 clang 都生成了相當於

if (cond1 == false) goto done;
if (cond2 == false) goto done;
if (cond3 == false) goto done;
 return true;
done:
 return false;

所以這個評估是一個（非常簡單的）編譯器優化的例子

有關 AST 和編譯代碼，請參見https://godbolt.org/z/rYc11PvPb