Java中短路運算符與邏輯運算符示例詳解

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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

對於理工科學習者來說，邏輯運算是較為基礎的概念，通常會在大一的離散數學課程中有所瞭解。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，他們的運算結果與我們在數學書中所學的邏輯運算規則並無差異。但是，在實際編程的過程中，我們反而會更多使用&&和||，甚至不少同學都不瞭解&、|兩個運算符。那麼，這究竟是為什麼呢？

2、短路運算符

讓我們來回到最初學習邏輯運算時解決問題的真值表，以“或運算”為例：

a b 結果
true true true
true false true
false true true
false false false

a和b中，隻要至少有一個為true，最終輸出的結果則為true。那麼，從算法優化的角度來思考問題的話，我們為瞭經過最少步驟還能輸出可靠的結果，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”可以被優化為：從左向右，遇到有一個佈爾表達式為true，則返回true，不進行之後的運算。

與之相似的，“與運算”可以被優化為：從左向右，遇到有一個佈爾表達式為false，則返回false，不進行之後的運算。

故此，短路運算符被設計瞭出來。但為瞭兼顧“執行命令並返回”、“純粹的數學計算”等多種應用場景，傳統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，對於連寫的短路運算符，如func1()||func2()||func3()||func4()，編譯器也會為此優化，我們不妨來閱讀這一部分的字節碼來驗證這個結論：

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則跳轉到24行將常量1（true）入棧，完成賦值，會跳過其餘的執行。直到最後21行，才將最後方法結果的值再與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，順序執行最後賦值。

3、應用與陷阱

在最起初，筆者重新認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
}

當時筆者認為，如果password為null，在嘗試調用password.length()時，會拋出空指針異常，故此寫法不好。但在後來進行測試的時候，發現這樣寫並沒有問題，查閱相關資料便瞭解瞭短路運算符的概念。

在這個例子中，當執行password == null返回true的時候，隨後的表達式將不會被執行，就不存在拋出異常的情況瞭。這便是短路運算符較為常用的一個應用場景。

除此之外，我們還要警惕短路運算符導致的指令執行不完整。

譬如如下應用場景，我們希望利用條件語句來判斷所有燈在上一狀態是否都開著，並且無論如何我們希望最後打開所有的燈。但是我們錯誤使用瞭短路運算符：

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是關閉狀態，在checkAndTurnOn1()中雖然會執行turnOn1()，並且返回false，但由於短路特性checkAndTurnOn2()並不會被執行，所以最後期望的看到所有的燈都被打開不一定會實現。這種情況應當使用&。

總結

到此這篇關於Java中短路運算符與邏輯運算符的文章就介紹到這瞭,更多相關Java短路運算符與邏輯運算符內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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