C++超详细讲解逻辑操作符

2022-11-13 09:11:15 操作 逻辑 讲解

一、逻辑运算符的原生语义

  1. 操作数只有两种值( true和 false )逻
  2. 辑表达式不用完全计算就能确定最终值
  3. 最终结果只能是 true 或者 false

下面看一个逻辑表达式的代码：

#include <iOStream>
#include <string>
using namespace std;
int func(int i)
{
    cout << "int func(int i): i = " << i << endl;
    return i;
}
int main()
{
    if (func(0) && func(1))
    {
        cout << "Result is true!" << endl;
    }
    else 
    {
        cout << "Result is False!" << endl;
    }
    cout << endl;
    if (func(0) || func(1))
    {
        cout << "Result is true!" << endl;
    }
    else 
    {
        cout << "Result is False!" << endl;
    } 
    return 0;
}

输出结果如下：

这就是逻辑操作符的短路规则，可以参照我之前写的详细讲解逻辑运算符的使用

二、重载逻辑操作符

逻辑操作符可以重载吗？重载逻辑操作符有什么意义？

下面看一个重载逻辑操作符示例：

#include <iostream>
using namespace std;
class Test
{
    int mValue;
public:
    Test(int v)
    {
        mValue = v;
    }
    int value() const
    {
        return mValue;
    }
};
bool operator &&(const Test& l, const Test& r)
{
    return l.value() && r.value();
}
bool operator ||(const Test& l, const Test& r)
{
    return l.value() || r.value();
}
Test func(Test i)
{
    cout << "Test func(Test i): i.value() = " << i.value() << endl;
    return i;
}
int main()
{
    Test t0(0);
    Test t1(1);
    if (func(t0) && func(t1))
    {
        cout << "Result is true!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Result is false!" << endl;
    }
    cout << endl;
    if (func(t0) || func(t1))
    {
        cout << "Result is true!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Result is false!" << endl;
    }
}

输出结果如下：

按照短路法则，func(t0) && func(t1) 应该只执行 func(t0)，这里却输出了func(t0) 和 func(t1) 运行后的值，这是为什么呢？且看下面解析。

问题的本质分析

  1. c++ 通过函数调用扩展操作符的功能
  2. 进入函数体前必须完成所有参数的计算
  3. 函数参数的计算次序是不定的
  4. 短路法则完全失效

逻辑操作符重载后无法完全实现原生的语义。

上述代码等效写法如下：

#include <iostream>
using namespace std;
class Test
{
    int mValue;
public:
    Test(int v)
    {
        mValue = v;
    }
    int value() const
    {
        return mValue;
    }
};
bool operator &&(const Test& l, const Test& r)
{
    return l.value() && r.value();
}
bool operator ||(const Test& l, const Test& r)
{
    return l.value() || r.value();
}
Test func(Test i)
{
    cout << "Test func(Test i): i.value() = " << i.value() << endl;
    return i;
}
int main()
{
    Test t0(0);
    Test t1(1);
    if (operator && (func(t0), func(t1)))
    {
        cout << "Result is true!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Result is false!" << endl;
    }
    cout << endl;
    if (operator || (func(t0), func(t1)))
    {
        cout << "Result is true!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Result is false!" << endl;
    }
}

输出结果和上面一样：

将func(t0) && func(t1) 改写成operator && (func(t0), func(t1))，就不难理解为什么了。核心就两点：

1.进入函数体前必须完成所有参数的计算

2.函数参数的计算次序是不定的

一些有用的建议

  • 实际工程开发中避免重载逻辑操作符
  • 通过重载比较操作符代替逻辑操作符重载
  • 直接使用成员函数代替逻辑操作符重载
  • 使用全局函数对逻辑操作符进行重载

三、小结

  • C++ 从语法上支持逻辑操作符重载
  • 重载后的逻辑操作符不满足短路法则
  • 工程开发中不要重载逻辑操作符
  • 通过重载比较操作符替换逻辑操作符重载
  • 通过专用成员函数替换逻辑操作符重载

到此这篇关于C++超详细讲解逻辑操作符的文章就介绍到这了,更多相关C++逻辑操作符内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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