Java中短路運算符與邏輯運算符示例詳解
1、邏輯運算符(部分)
符號 | 名稱 |
---|---|
&& | 短路與運算符 |
|| | 短路或運算符 |
& | 與運算符 |
| | 或運算符 |
對于理工科學(xué)習(xí)者來說,邏輯運算是較為基礎(chǔ)的概念,通常會在大一的離散數(shù)學(xué)課程中有所了解。在Java以及更多C-Like語言中,&和|會分別表示邏輯運算中的與、或,他們的運算結(jié)果與我們在數(shù)學(xué)書中所學(xué)的邏輯運算規(guī)則并無差異。但是,在實際編程的過程中,我們反而會更多使用&&和||,甚至不少同學(xué)都不了解&、|兩個運算符。那么,這究竟是為什么呢?
2、短路運算符
讓我們來回到最初學(xué)習(xí)邏輯運算時解決問題的真值表,以“或運算”為例:
a | b | 結(jié)果 |
---|---|---|
true | true | true |
true | false | true |
false | true | true |
false | false | false |
a和b中,只要至少有一個為true,最終輸出的結(jié)果則為true。那么,從算法優(yōu)化的角度來思考問題的話,我們?yōu)榱私?jīng)過最少步驟還能輸出可靠的結(jié)果,我們便可以把“或運算”定義為,有一個true,就輸出true。
由此,“或運算”可以被優(yōu)化為:從左向右,遇到有一個布爾表達(dá)式為true,則返回true,不進(jìn)行之后的運算。
與之相似的,“與運算”可以被優(yōu)化為:從左向右,遇到有一個布爾表達(dá)式為false,則返回false,不進(jìn)行之后的運算。
故此,短路運算符被設(shè)計了出來。但為了兼顧“執(zhí)行命令并返回”、“純粹的數(shù)學(xué)計算”等多種應(yīng)用場景,傳統(tǒng)的非短路邏輯運算符也沒有被短路邏輯運算符而取代。
此外,對于連寫的短路運算符,如func1()||func2()||func3()||func4(),編譯器也會為此優(yōu)化,我們不妨來閱讀這一部分的字節(jié)碼來驗證這個結(jié)論:
public static void main(String[] args) { boolean b1 = func1() || func2() || func3() || func4(); System.out.println("------------------"); boolean b2 = func1() | func2() | func3() | func4(); } // func1() - func4() here
短路“或”的字節(jié)碼如下:
0: invokestatic #7 // Method func1:()Z 3: ifne 24 6: invokestatic #13 // Method func2:()Z 9: ifne 24 12: invokestatic #16 // Method func3:()Z 15: ifne 24 18: invokestatic #19 // Method func4:()Z 21: ifeq 28 24: iconst_1 25: goto 29 28: iconst_0 29: istore_1
3行、9行、15行的ifne是將棧頂元素與0(false)相比,如果不為false則跳轉(zhuǎn)到24行將常量1(true)入棧,完成賦值,會跳過其余的執(zhí)行。直到最后21行,才將最后方法結(jié)果的值再與0相比,如果還是0,則將常量0入棧,完成賦值。
普通“或”等字節(jié)碼如下:
38: invokestatic #7 // Method func1:()Z 41: invokestatic #13 // Method func2:()Z 44: ior 45: invokestatic #16 // Method func3:()Z 48: ior 49: invokestatic #19 // Method func4:()Z 52: ior 53: istore_2
則是普通的或運算,無跳轉(zhuǎn),順序執(zhí)行最后賦值。
3、應(yīng)用與陷阱
在最起初,筆者重新認(rèn)識短路運算符是在這樣一段代碼中:
public LoginCheckDTO XxxLoginCheck(String password) { //some codes if ( password == null || password.length() == 0 ) { return LoginCheckDTO.EMPTY_PASSWORD; } //some codes }
當(dāng)時筆者認(rèn)為,如果password為null,在嘗試調(diào)用password.length()時,會拋出空指針異常,故此寫法不好。但在后來進(jìn)行測試的時候,發(fā)現(xiàn)這樣寫并沒有問題,查閱相關(guān)資料便了解了短路運算符的概念。
在這個例子中,當(dāng)執(zhí)行password == null返回true的時候,隨后的表達(dá)式將不會被執(zhí)行,就不存在拋出異常的情況了。這便是短路運算符較為常用的一個應(yīng)用場景。
除此之外,我們還要警惕短路運算符導(dǎo)致的指令執(zhí)行不完整。
譬如如下應(yīng)用場景,我們希望利用條件語句來判斷所有燈在上一狀態(tài)是否都開著,并且無論如何我們希望最后打開所有的燈。但是我們錯誤使用了短路運算符:
public boolean checkAndTurnOnAll() { return checkAndTurnOn1() && checkAndTurnOn2(); } private boolean checkAndTurnOn1() { boolean check = check1(); turnOn1(); return check; } private boolean checkAndTurnOn2() { boolean check = check2(); turnOn2(); return check; }
在這個場景中,如果第一盞燈在上一個狀態(tài)是關(guān)閉狀態(tài),在checkAndTurnOn1()中雖然會執(zhí)行turnOn1(),并且返回false,但由于短路特性checkAndTurnOn2()并不會被執(zhí)行,所以最后期望的看到所有的燈都被打開不一定會實現(xiàn)。這種情況應(yīng)當(dāng)使用&。
總結(jié)
到此這篇關(guān)于Java中短路運算符與邏輯運算符的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java短路運算符與邏輯運算符內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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