Czy operatory logiczne zwierające są wymagane? A kolejność wyceny?

Czy norma ANSI nakazuje zwarcie operatorów logicznych w języku C lub C ++?

Jestem zdezorientowany, ponieważ przypominam sobie książkę K&R, w której napisano, że twój kod nie powinien polegać na zwarciu tych operacji, ponieważ mogą nie. Czy ktoś mógłby wskazać, gdzie w standardzie mówi się, że operacje logiczne są zawsze zwarte? Najbardziej interesuje mnie C ++, odpowiedź również na C byłaby świetna.

Pamiętam również, że przeczytałem (nie pamiętam gdzie), że kolejność oceny nie jest ściśle zdefiniowana, więc Twój kod nie powinien zależeć ani zakładać, że funkcje w wyrażeniu byłyby wykonywane w określonej kolejności: na końcu instrukcji wszystkie funkcje, do których się odwołujesz zostanie wywołana, ale kompilator ma swobodę wyboru najbardziej wydajnej kolejności.

Czy norma wskazuje kolejność oceny tego wyrażenia?

if( functionA() && functionB() && functionC() ) cout<<"Hello world";

Tak, kolejność zwarć i oceny jest wymagana dla operatorów ||i &&zarówno w standardach C, jak i C ++.

Standard C ++ mówi (w standardzie C powinna być klauzula równoważna):

1.9.18

Podczas oceny następujących wyrażeń

a && b
a || b
a ? b : c
a , b

używając wbudowanego znaczenia operatorów w tych wyrażeniach, po ocenie pierwszego wyrażenia (12) znajduje się punkt sekwencji .

W C ++ istnieje dodatkowa pułapka: zwarcie NIE ma zastosowania do typów, które przeciążają operatory ||i &&.

Przypis 12: Operatory wskazane w tym akapicie są operatorami wbudowanymi, jak opisano w klauzuli 5. Gdy jeden z tych operatorów jest przeciążony (klauzula 13) w prawidłowym kontekście, wyznaczając w ten sposób funkcję operatora zdefiniowaną przez użytkownika, wyrażenie oznacza wywołanie funkcji, a operandy tworzą listę argumentów bez implikowanego punktu sekwencji między nimi.

Zwykle nie zaleca się przeciążania tych operatorów w C ++, chyba że masz bardzo szczegółowe wymagania. Możesz to zrobić, ale może to zepsuć oczekiwane zachowanie w kodzie innych osób, zwłaszcza jeśli te operatory są używane pośrednio przez tworzenie wystąpień szablonów z typem przeciążającym te operatory.

Ocena zwarcia i kolejność oceny to obowiązkowy standard semantyczny zarówno w C, jak i C ++.

Gdyby tak nie było, taki kod nie byłby powszechnym idiomem

   char* pChar = 0;
   // some actions which may or may not set pChar to something
   if ((pChar != 0) && (*pChar != '\0')) {
      // do something useful

   }

Sekcja 6.5.13 Operator logiczny AND specyfikacji C99 (łącze PDF) mówi

(4). W przeciwieństwie do bitowego operatora binarnego &, operator && gwarantuje ocenę od lewej do prawej; po ocenie pierwszego argumentu znajduje się punkt sekwencji. Jeśli pierwszy operand jest porównywany jako równy 0, drugi operand nie jest oceniany.

Podobnie mówi sekcja 6.5.14 Operator logiczny OR

(4) W przeciwieństwie do bitowego | operator, || operator gwarantuje ocenę od lewej do prawej; po ocenie pierwszego argumentu znajduje się punkt sekwencji. Jeśli pierwszy operand porównuje nierówność z 0, drugi operand nie jest oceniany.

Podobne sformułowania można znaleźć w standardach C ++, patrz sekcja 5.14 w tej wersji roboczej . Jak zaznacza warcaby w innej odpowiedzi, jeśli przesłonisz && lub ||, to oba operandy muszą zostać ocenione, ponieważ stanie się zwykłym wywołaniem funkcji.

Tak, nakazuje to (zarówno kolejność oceny, jak i zwarcie). W naszym przykładzie, jeśli wszystkie funkcje zwracają wartość true, kolejność wywołań pochodzi ściśle od functionA, następnie functionB, a następnie functionC. Używany do tego jak

if(ptr && ptr->value) { 
    ...
}

To samo dotyczy operatora przecinka:

// calls a, then b and evaluates to the value returned by b
// which is used to initialize c
int c = (a(), b()); 

Mówi się od lewego i prawego argumentu instrukcji &&, ||, ,a pomiędzy pierwszą i drugą / trzecią operandu ?:(operator warunkowych) stanowi „punkt sekwencji”. Wszelkie skutki uboczne są oceniane całkowicie przed tym punktem. Więc to jest bezpieczne:

int a = 0;
int b = (a++, a); // b initialized with 1, and a is 1

Zauważ, że operatora przecinka nie należy mylić z przecinkiem składniowym używanym do oddzielania rzeczy:

// order of calls to a and b is unspecified!
function(a(), b());

Standard C ++ mówi w 5.14/1:

Operator && grupuje od lewej do prawej. Operandy są niejawnie konwertowane na typ bool (klauzula 4). Wynik jest prawdziwy, jeśli oba operandy są prawdziwe i fałszywe w przeciwnym razie. W przeciwieństwie do &, && gwarantuje ocenę od lewej do prawej: drugi argument nie jest oceniany, jeśli pierwszy operand jest fałszywy.

A w 5.15/1:

|| grupy operatorów od lewej do prawej. Oba operandy są niejawnie konwertowane na bool (klauzula 4). Zwraca prawdę, jeśli którykolwiek z jej operandów jest prawdziwy, a fałsz w przeciwnym razie. W przeciwieństwie do |, || gwarantuje ocenę od lewej do prawej; co więcej, drugi argument nie jest oceniany, jeśli wynik pierwszego argumentu jest prawdziwy.

Mówi o obu obok tych:

Rezultatem jest bool. Wszystkie skutki uboczne pierwszego wyrażenia z wyjątkiem zniszczenia prowizorycznych (12.2) występują przed oceną drugiego wyrażenia.

Oprócz tego, 1.9/18mówi

W ocenie każdego z wyrażeń

• a && b
• a || b
• a ? b : C
• a , b

Używając wbudowanego znaczenia operatorów w tych wyrażeniach (5.14, 5.15, 5.16, 5.18), po ocenie pierwszego wyrażenia znajduje się punkt sekwencji.

Prosto ze starego dobrego K&R:

C gwarantuje to &&i ||są oceniani od lewej do prawej - wkrótce zobaczymy przypadki, w których ma to znaczenie.

Bądź bardzo ostrożny.

W przypadku typów podstawowych są to operatory skrótów.

Ale jeśli zdefiniujesz te operatory dla własnej klasy lub typów wyliczeń, nie będą one skrótami. Z powodu tej semantycznej różnicy w ich użyciu w tych różnych okolicznościach nie zaleca się definiowania tych operatorów.

Dla typów podstawowych operator &&i operator ||dla typów podstawowych kolejność oceny jest od lewej do prawej (w przeciwnym razie krótkie cięcie byłoby trudne :-). Ale w przypadku przeciążonych operatorów, które definiujesz, są to w zasadzie cukier syntaktyczny do zdefiniowania metody, a zatem kolejność oceny parametrów jest nieokreślony.

Twoje pytanie sprowadza się do pierwszeństwa i skojarzenia operatorów C ++ . Zasadniczo w wyrażeniach z wieloma operatorami i bez nawiasów kompilator konstruuje drzewo wyrażeń, postępując zgodnie z tymi regułami.

Aby uzyskać pierwszeństwo, jeśli masz coś takiego A op1 B op2 C, możesz pogrupować rzeczy jako albo (A op1 B) op2 Calbo A op1 (B op2 C). Jeśli op1ma wyższy priorytet niż op2, otrzymasz pierwsze wyrażenie. W przeciwnym razie zdobędziesz drugi.

W przypadku asocjatywności, gdy masz coś podobnego A op B op C, możesz ponownie zgrupować cienkie litery jako (A op B) op Club A op (B op C). Jeśli opopuścił łączność, otrzymujemy pierwsze wyrażenie. Jeśli ma właściwą łączność, kończymy z drugim. Działa to również w przypadku operatorów na tym samym poziomie pierwszeństwa.

W tym konkretnym przypadku &&ma wyższy priorytet niż ||, więc wyrażenie zostanie ocenione jako (a != "" && it == seqMap.end()) || isEven.

Sama kolejność jest „od lewej do prawej” w postaci drzewa wyrażeń. Więc najpierw dokonamy oceny a != "" && it == seqMap.end(). Jeśli to prawda, całe wyrażenie jest prawdziwe, w przeciwnym razie przejdziemy do isEven. Procedura ta oczywiście powtarza się rekurencyjnie wewnątrz lewego podwyrażenia.

Ciekawostki, ale pojęcie pierwszeństwa ma swoje korzenie w notacji matematycznej. To samo dzieje się w a*b + cprzypadku, gdy *ma wyższy priorytet niż +.

Jeszcze bardziej interesujące / niejasne, dla nieprecyzyjnego wyrażenia A1 op1 A2 op2 ... opn-1 An, w którym wszystkie operatory mają ten sam priorytet, liczba drzew wyrażeń binarnych, które moglibyśmy utworzyć, jest określona przez tak zwane liczby katalońskie . W przypadku dużych nrosną one niezwykle szybko. re

Jeśli ufasz Wikipedii:

[ &&i ||] są semantycznie różne od operatorów bitowych & i | ponieważ nigdy nie ocenią właściwego operandu, jeśli wynik można określić tylko z lewej strony

C (język programowania)