编程中的短路评估

短路评估：短路是一种编程概念，编译器通过它跳过逻辑表达式中某些子表达式的执行或评估。一旦表达式的值被确定，编译器就停止对进一步的子表达式求值。下面是一个相同的例子：

C++

if (a == b || c == d || e == f) {
    // do_something
}

解释：在上面的表达式中，如果表达式a == b为真，那么c == d和e == f根本不会被计算，因为表达式的结果已经确定。类似地，如果逻辑 AND (&&)运算符而不是逻辑 OR (||)并且表达式a == b为false ，则编译器将跳过评估其他子表达式。

示例 1：

C++

// C program to illustrate the concept
// of short circuiting
#include 
  
// Driver Code
int main()
{
    int x = 1;
  
    if (x || ++x) {
        printf("%d", x);
    }
  
    return 0;
}

输出

1

说明：在上面的C程序中，在if语句中，第一个子表达式即x的值是1（表示布尔值为真），所以第二个子表达式的值不影响第一个子表达式的值表达式，因此编译器会跳过检查它。所以 x 的值不会增加。

示例 2：

C

// C program to illustrate the concept
// of short circuiting
#include 
  
// Driver Code
int main()
{
    int a = 10;
    int b = -1;
  
    // Here b == -1 is not evaluated as
    // a != 10 is false
    if (a != 10 && b == -1) {
        printf("I won't be printed!\n");
    }
    else {
        printf("Hello, else block is printed");
    }
  
    return 0;
}

输出

Hello, else block is printed

说明：上述程序打印else 块的输出，因为第一个条件为假，这足以确定表达式的值，因此不计算第二个条件。

示例 3：以下是计算平方根的 C 程序，以演示短路评估的概念：

C

// C program to illustrate the concept
// of short circuiting
#include 
#include 
  
// Function to calculate  the square root
int calculate_sqrt(int i)
{
    printf("Sqrt of %d: %.2f\n",
           i, sqrt(i));
  
    return i;
}
  
// Driver Code
int main()
{
    int a = 15;
  
    // Here since a is 10, calculate_sqrt
    // function will be called
    if (a >= 10 && calculate_sqrt(a)) {
        printf("I will be printed!\n");
    }
  
    return 0;
}

输出

Sqrt of 15: 3.87
I will be printed!

说明：在上面的程序中，如果数字小于 10，则不执行平方根。因此，也避免了负数的错误。

应用：短路的概念在许多情况下都有帮助。其中一些如下所列：

• 避免意外行为：它可用于避免由于第二个参数引起的意外行为。例如：考虑以下代码片段：

C

// C program to illustrate the concept
// of short circuiting
#include 
  
// Driver Code
int main()
{
    float nr = 5, dr = 0;
    dr&& printf("a/b = %.2f", nr / dr);
}

输出

解释：由于表达式(nr/dr)给出了运行时错误，但由于将表达式dr && 与操作相加，因此避免了错误，因为dr 的值为0 ，排除了(nr/dr)的计算。

• 避免昂贵的计算：它有助于避免只需要在特定条件下执行的昂贵计算。下面是说明相同的代码片段：

C

int a = 0;
  
// myfunc(b) will not be called
if (a != 0 && myfunc(b)) {
    // do_something();
}

示例：在上面的示例中，如果需要使用myfunc()对值0执行昂贵的操作，则可以通过使用此概念来避免对非零值的昂贵操作。这也可以用于文件处理，以避免在文件已经处于就绪状态时每次都准备好文件的昂贵任务

isFileReady() || getFileReady()
 

短路评估的优点：

• 在某些情况下，它有助于避免计算成本高的任务。
• 它提供对第一个参数的检查，如果没有第二个参数可能会导致运行时错误。

短路评估的缺点：

• 如果使用不当，可能会导致意外行为。对于代码片段中进行某种系统资源/内存分配的任何函数，我们可能会出现意外行为。
• 短路执行路径的代码执行效率会降低，因为在某些编译器中，新的短路检查本身就是额外的执行周期。

想要从精选的视频和练习题中学习，请查看C 基础到高级C 基础课程。