Re: [問題] if(X||Y)以及if(a()||b())的差異

[poyenc (髮箍)]

※ 引述《ironstark (Stark)》之銘言：
: 不好意思想請問一下各位大大
: 兩個function,a(),b(),回傳bool
: X=a(),Y=b()
: 這樣 if(X||Y)以及if(a()||b())兩種寫法在執行上會有什麼差異呢？
: 這部分用到的觀念是什麼或是該搜尋什麼關鍵字
: 小弟新手入門對一些細節不太熟悉，還請各位幫忙解惑，謝謝大家！
你可以嘗試作實驗畫個真值表 (truth table) 來觀察行為, 不過這代表我們
需要有辦法決定 a()/b() 的回傳值. 除了直接修改函式實作, 最快的方式就
是透過函式模板來作客制化:

  template <bool B>
  bool a() { std::cout << "a() "; return B; }

  a<true>();  // print "a()", return true
  a<false>(); // also print "a()", return false

a()/b() 都作一個模板我們就可以填完真值表內容:

 ┌──┬──┬────┐
 │a() │b() │ output │
 ├──┼──┼────┤
 │ F  │ F  │a() b() │
 ├──┼──┼────┤
 │ F  │ T  │a() b() │
 ├──┼──┼────┤
 │ T  │ F  │a()     │
 ├──┼──┼────┤
 │ T  │ T  │a()     │
 └──┴──┴────┘

  範例: https://godbolt.org/z/TojhP5

從上表可以看到當 a() 回傳值為 true 的時候, b() 就不會被呼叫. 一般人
可能會用short-circuit evaluation 來稱呼它, 甚至撰寫程式碼的時候會依
賴這個行為 (為了寫出主觀簡潔的程式碼).

但小弟要在這裡說: 這是不好的觀念. 因為 C++ 允許使用者對運算子作重載
(overloading), 所有的重載版本 operator||() 以及 operator&&() 都沒有
上面提到的short-circuit 行為. 我們可以將函式 a()/b() 改成回傳列舉型
別 Bool 來實驗看看:

  範例: https://godbolt.org/z/K1hGGf

因為 short-circuit 只作用在俗稱內建型別 (primitive type) 運算元上,
為了避免混淆, 有兩派人馬分別採取不同策略來避免預期以外的行為發生:

  1. 一律不重載 operator&&() 及 operator||()
     e.g. 《More Effective C++》Item #7
          《C++FAQ》What are some guidelines / "rules of thumb"
                    for overloading operators?
  2. 重載 operator&&() 及 operator||(), 但不對求值順序/與否作假設

無論如何, 知道這些考量有助於寫出更安全的程式. :)

--
[P1389R1] Standing Document for SG20: Guidelines for Teaching
          C++ to Beginners
https://wg21.link/p1389r1

SG20 Education and Recommended Videos for Teaching C++
https://www.cjdb.com.au/sg20-and-videos

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 61.216.75.43 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1608048102.A.31B.html
推 Lipraxde: 對耶，還有重載這件事！
推 Schottky: 推，忘了還有 overloading
推 jack82822005: 重載的時候可以定義成有短路功能的版本嗎？
沒辦法唷! 只要重載就失去 short-circuit evaluation 特性了

  Restrictions
  - The overloads of operators && and || lose short-circuit
    evaluation.

  https://en.cppreference.com/w/cpp/language/operators
※ 編輯: poyenc (61.216.75.43 臺灣), 12/16/2020 10:17:40
→ uranusjr: 這也是很多語言是不允許重載 logical operators 的理由
推 F04E: 推
推 Schottky: 都已經重載了compiler哪知道你的重載裡面是怎麼處理
→ Schottky: 那要呼叫重載函式就得把兩個參數都準備好給你
→ Schottky: 也不可能先給一個，叫函式先用用看，需要另一個再跟我講
推 VictorTom: 推:)
推 KevinR: 這篇怎麼沒m
推 longlongint: 我也覺得short cut 盡量少用
→ longlongint: 但是公司code review 完就被改成 short cut 嘻嘻
→ KevinR: C++17 導入的if constexpr也不能用short-circuit
推 LPH66: if constexpr 的語意上本來就沒有執行期判斷
→ LPH66: 要說這沒有短路有點微妙, 畢竟求值不是你的程式在求
→ F04E: 啊就執行期if跟編譯期if的不同點, 反正也編不過.