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短路求值

2018-08-31 09:09:03     所属分类:编程典范
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提示:本条目的主题不是短路测试

短路求值(Short-circuit evaluation,又称最小化求值),是一种逻辑运算符的求值策略。只有当第一个运算数的值无法确定逻辑运算的结果时,才对第二个运算数进行求值。例如,当AND的第一个运算数的值为false时,其结果必定为false;当OR的第一个运算数为true时,最后结果必定为true,在这种情况下,就不需要知道第二个运算数的具体值。在一些语言中(如Lisp),默认的逻辑运算符就是短路运算符,而在另一些语言中(如Java,Ada),短路和非短路的运算符都存在。对于一些逻辑运算,如XOR,短路求值是不可能的 。

短路表达式x AND y,事实上等价于条件语句:if x then y else false。短路表达式x OR y,则等价于条件语句:if x then true else y

例子

考虑以下使用C语言写的例子:

int a = 0;
if (a && myfunc(b)) {
    do_something();
}

在这个例子中,最小化计算使得myfunc(b)永远不会被调用。这是因为 a 等于false,而false AND q无论q是什么总是得到false。这个特性允许两个有用的编程结构。首先,不论判别式中第一个子判别语句要耗费多昂贵的计算,总是会被执行,若此时求得的值为 false,则第二个子判别运算将不会执行,这可以节省来自第二个语句的昂贵计算。再来,这个结构可由第一个子判别语句来避免第二个判别语句不会导致运行时错误。例如对以下使用C语言写的例子而言,最小化计算可以避免对空指针进行存取。

void * p = NULL;
int ret;
/* ... */
if(p && ret = func(p) ){
    /* 或者另一种更清晰的写法是if( (p != NULL) && (ret = func(p)) ) */
    /* ... */
}
/* ... */

当使用最小化计算时,很重要的一点是得知表示式取值的顺序。某些编程语言中确保有一致的取值顺序。例如:C语言、Java、Perl、Python和Ruby等。

它不过是下面语句的一种更加紧凑的表示形式罢了。

if (cond_a) {
    if (expensive_or_dangerous_cond_b) {
        ...
    }
}

参见

  • 惰性求值

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