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Java中短路運(yùn)算符與邏輯運(yùn)算符示例詳解

更新時(shí)間：2021年01月12日 11:18:26 作者：技術(shù)企鵝

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Java中短路運(yùn)算符與邏輯運(yùn)算符的相關(guān)資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

1、邏輯運(yùn)算符（部分）

符號(hào)	名稱
&&	短路與運(yùn)算符
\|\|	短路或運(yùn)算符
&	與運(yùn)算符
\|	或運(yùn)算符

對(duì)于理工科學(xué)習(xí)者來說，邏輯運(yùn)算是較為基礎(chǔ)的概念，通常會(huì)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(huì)分別表示邏輯運(yùn)算中的與、或，他們的運(yùn)算結(jié)果與我們?cè)跀?shù)學(xué)書中所學(xué)的邏輯運(yùn)算規(guī)則并無差異。但是，在實(shí)際編程的過程中，我們反而會(huì)更多使用&&和||，甚至不少同學(xué)都不了解&、|兩個(gè)運(yùn)算符。那么，這究竟是為什么呢？

2、短路運(yùn)算符

讓我們來回到最初學(xué)習(xí)邏輯運(yùn)算時(shí)解決問題的真值表，以“或運(yùn)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(gè)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(yùn)算”定義為，有一個(gè)true，就輸出true。

由此，“或運(yùn)算”可以被優(yōu)化為：從左向右，遇到有一個(gè)布爾表達(dá)式為true，則返回true，不進(jìn)行之后的運(yùn)算。

與之相似的，“與運(yùn)算”可以被優(yōu)化為：從左向右，遇到有一個(gè)布爾表達(dá)式為false，則返回false，不進(jìn)行之后的運(yùn)算。

故此，短路運(yùn)算符被設(shè)計(jì)了出來。但為了兼顧“執(zhí)行命令并返回”、“純粹的數(shù)學(xué)計(jì)算”等多種應(yīng)用場(chǎng)景，傳統(tǒng)的非短路邏輯運(yùn)算符也沒有被短路邏輯運(yùn)算符而取代。

此外，對(duì)于連寫的短路運(yùn)算符，如func1()||func2()||func3()||func4()，編譯器也會(huì)為此優(yōu)化，我們不妨來閱讀這一部分的字節(jié)碼來驗(yàn)證這個(gè)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(huì)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(yùn)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(shí)短路運(yùn)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(shí)筆者認(rèn)為，如果password為null，在嘗試調(diào)用password.length()時(shí)，會(huì)拋出空指針異常，故此寫法不好。但在后來進(jìn)行測(cè)試的時(shí)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(yùn)算符的概念。

在這個(gè)例子中，當(dāng)執(zhí)行password == null返回true的時(shí)候，隨后的表達(dá)式將不會(huì)被執(zhí)行，就不存在拋出異常的情況了。這便是短路運(yùn)算符較為常用的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。

除此之外，我們還要警惕短路運(yùn)算符導(dǎo)致的指令執(zhí)行不完整。

譬如如下應(yīng)用場(chǎng)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(cuò)誤使用了短路運(yùn)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(gè)場(chǎng)景中，如果第一盞燈在上一個(gè)狀態(tài)是關(guān)閉狀態(tài)，在checkAndTurnOn1()中雖然會(huì)執(zhí)行turnOn1()，并且返回false，但由于短路特性checkAndTurnOn2()并不會(huì)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(huì)實(shí)現(xiàn)。這種情況應(yīng)當(dāng)使用&。