逻辑运算符分析

1. 有趣问题：逻辑运算符&&，||和！真的很简单吗？

【实例分析】初探逻辑运算符

#include <stdio.h>

int main()
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    int k = 0;
    
    //等价于(true && ++i) ||(++j && ++k)可见整个表达式为或运算，从左向右进行
    //或运算，先计算或左边的（true && ++i）结果为true，根据“或”的短路规则，不再
    //进行右边的(++j && ++k)。
    ++i || ++j && ++k;

    printf("%d\n", i); //i为1
    printf("%d\n", j); //0
    printf("%d\n", k); /0
    
    return 0;
}

2. 程序中的短路

  （1）||从左向右开始计算

　　①当遇到为真的条件时停止运算，整个表达式为真

　　②所有条件为假时表达式才为假

  （2）&&从左向右开始计算

　　①当遇到为假的条件时停止运算，整个表达式为假

　　②所有条件为真时表达式才为真

3. 逻辑表达式中，&&比||具有更高的优先级

 

　　▲ 在&&和||混合运算时，整个表达式被看作||表达式，编译器从左向右开始计算&&表达式，当某个&&表达式的值为真时，停止计算，整个表达式的值为真。

【实例分析】程序中的短路规则

#include <stdio.h>

int g = 0;

int f()
{
    printf("In f()...\n");

    return g++;
}

int main()
{
    //等价(true && g) || (f() && f())
    //或的左边为false，继续计算右边的(f() && ())
    //所以先输出f中的printf语句，由于第1个f返加0
    //而或右边的表达式是“与”运算，所以短路，即右
    //则表达式返回false，整个表达式为false。下列的
    //if语句中的printf不被执行。
    if( g || f() && f() ) 
    {
        printf("In if statement: %d\n", g);
    }
    
    printf("In main(): %d\n", g);
    
    return 0;
}

//输出结果
//In f()...
//In main(): 1

4. “！”究竟是神马

【实例分析】逻辑非运算符的使用

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("%d\n", !0);    //1
    printf("%d\n", !1);    //0
    printf("%d\n", !100);  //0
    printf("%d\n", !-1000);//0
    
    return 0;
}

　　▲C语言中的逻辑非“！”只认得0，只知道见了0就返回1。当碰见其它值时，返回0。

5. 三目运算符

（1）三目运算符（a?b:c）可以作为逻辑运算的载体

（2）规则：当a的值为真时，返回变量b的值（而不是变量本身）；否则返回c的值。 （的值）

【实例分析】三目运算符初探

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 0;

    c = a < b ? a : b; //(a<b)?a:b;

    //以下代码试图根据条件有选择地给a或b变量赋值。但这样的
    //代码是错的，因为三目运算符的返回值是a或b变量的值，
    //而不是a或b变量本身，下列的代码相当于1=3;或2=3；
    //即要把3赋值给1或2。编译器会报错。
    //(a < b ? a : b) = 3; //error

    //要达到上述目的，可以改为如下代码，因为三目返回的是变
    //量a或b的地址，而不是变量a或b的值。
    *(a < b ? &a:&b) = 3;

    printf("a = %d\n", a); //3
    printf("b = %d\n", b); //2
    printf("c = %d\n", c); //1

    return 0;
}

（3）三目运算符（a?b:c）的返回类型

　　①通过隐式类型转换规则返回b或c中较高的类型

　　②当b和c不能隐式转换到同一类型时将编译出错。

【实例分析】三目运算符的返回类型

#include <stdio.h>

int main()
{
    char c = 0;
    short s = 0;
    int i = 0;
    double d = 0;
    char* p = "str";

    printf("a = %d\n",sizeof(c?c:s)); //将char和short隐式转为int，结果为4
    printf("b = %d\n", sizeof(i?i:d)); //将i隐式转换为double，结果为8
    //printf("c = %d\n", sizeof(d?d:p)); //错误，因为指针不能与基本类型隐式转换

    return 0;
}

6. 小结

（1）程序中的逻辑表达式遵循短路规则

（2）在&&与||混合运算时

　　①整个表达式被看作||表达式；②从左向右计算&&表达式；③最后计算||表达式

（3）逻辑非！运算符只认得0。碰见0返回1，否则统统返回0。（只有0才表示假，其余均为真）

（4）三目运算符返回变量的值，而不是变量本身

（5）三目运算符通过隐式类型转换规则确认返回值类型