C语言逻辑运算符&&和||,一篇文章带你读懂逻辑表达式!

目录

逻辑运算符有哪些?

         逻辑运算符的短路特性

逻辑运算符在表达式求值中的问题

逻辑运算符&&、||混合的不同情况


逻辑运算符有哪些?

C 语言提供了以下三种逻辑运算符。

一元:!(逻辑非)。

二元:&&(逻辑与)、||(逻辑或)。


以上三种逻辑运算符中,逻辑非 ! 的优先级最高,逻辑与 && 次之,逻辑或  ||  优先级最低。即算术、逻辑、赋值运算符的优先级顺序为:

逻辑非 !   >   算术   >   逻辑与 &&    >    逻辑或 ||    >    赋值=

逻辑表达式的值为逻辑值,即布尔型(bool),该类型为 C99 新增的,一些编译器可能还不支持该类型。
逻辑值分为逻辑真值和逻辑假值。一般情况下,在判断时,仅有零值被判断为逻辑假值(false),一切非零值均可被判断为逻辑真值(true);在存储和表示时,通常,使用 1 表示逻辑真值,0表示逻辑假值。
逻辑与 && 运算符的运算规则:只有两个操作数均为逻辑真时,结果才为真。其余情况,结果均为假。
逻辑或 || 运算符的运算规则:只有两个操作数均为逻辑假时,结果才为假。其余情况,结果均为真。

 例如,设有定义语句

int a=3,b=5;

则有:

!a:由于 a 非零,为真,!a 为假,其值为 0。

a||b:由于 a 和 b 均非零,均为真,故逻辑或的结果为真,其值为 1。

a&&b:由于 a 和 b 均非零,均为真,故逻辑与的结果为真,其值为 1。

!a||b&&2:由于逻辑非 ! 优先级最高,首先与 a 结合,而 && 优先级高于 ||,相当于(!a)||(b&&2), 即 0||1 为真,其值为 1。

此外,&&和||还有“短路”的特性

逻辑运算符的短路特性

逻辑与 &&、逻辑或 || 均有“短路”特性:

逻辑与&&“短路”:当逻辑与&&的左操作数为逻辑假时,就足以判断该逻辑运算的结果为假了,故右操作数就不再被执行。

逻辑或||“短路”:当逻辑或||的左操作数为逻辑真时,就足以判断该逻辑运算的结果为真了,故右操作数就不再被执行。

例如:

int a=1,b=2,c;

c=a||++b;

printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",a,b,c);

由于 a 为非零值,即为真,而当逻辑或 || 的左操作数为真时,就足以判断该逻辑操作的结果为真。故发生“短路”,即右操作数 ++b 不被执行。输出结果为:a=1,b=2,c=1。

注:我们在看|| &&的问题时  应该将问题看为 ■||■   ■&&■ 的问题

其中,■可以是a、b、x、y这样的一个变量也可以是1、2、’a’这样的整型常量,还可以是整体的一个表达式语句 例如(a+b)、++a,将表达式看成整体■ 更方便且更准确我们去区分“短路问题”


逻辑运算符在表达式求值中的问题

这是简单的逻辑短路,我们再看看复杂一点的问题

 

公布答案:

从结果我们可以看出,只有x的值发生了变化

疑问: &&的优先级不是高于||吗 为什么不是先计算&&,所以按道理y和z的值都改变才对不是吗?

我们再看  将++y&&++z 用括号括起来

 ()的优先级够高吧,并且将整体括了起来,可是结果表明 括号里面完全没有计算啊?

由此看出 优先级 在逻辑表达式中并没有起到优先的作用

 即 在含有逻辑表达式的表达式求值中运算符的优先级并不影响逻辑运算符求值顺序

                          其实,优先级只是改变了结合顺序,但并不改变运算顺序

引入谭浩强的“短路法则”

c把先计算哪部分的决定权留个设计者,但&&和||是例外,c语言保证&&和||的求值顺序是从左到右,一旦发现某个元素让表达式无效立即停止运算(短路法则)。”

在上述问题中

表达式相当于:++x || (++y&&++z)
&&优先级确实是高,所以,(++y&&++z)做为一个整体
而||的规则就是,左侧为true,右侧不执行。 所以,即便是++x || (),右面是括号,优先级最高,也是先执行||左侧的。   等同于   ■||■  的问题


 有点感觉了吧!趁热打铁,再看一个复杂的例子

分析以下程序,输出其运行结果。

int main(void)
{
    int a=0,b=2,c;
    c=!a||++b&&a--;
    printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",a,b,c);
    return 0;
}

代码分析:
混合表达式 c=!a||++b&&a-- 中含有的运算符有逻辑非 !、逻辑或 ||、逻辑与 &&、算术前缀 ++、算术后缀 --、赋值号 = 等6个运算符。逻辑运算符、算术运算符、赋值运算符的优先级的关系为:

 逻辑非!     >       算术     >      逻辑与&&    >     逻辑或 ||       >      赋值 =

由于该表达式中赋值运算符优先级最低,故最后赋值。
根据优先级的高低,表达式 !a||++b&&a-- 等价于 (!a)||((++b)&&(a--)),而逻辑或 || 的左操作数 !a 为真,此时足以判断该表达式的值为真。故发生“短路”,即 || 的整个右操作数 ((++b)&&(a--)) 不再被执行。

运行结果为:
a=0,b=2,c=1

所以该问题实际上还是短路法则的问题,运算符优先级不影响。


到此,相信你已经对&& ||的运算问题已经有了很深刻的理解

逻辑运算符&&、||混合的不同情况

以下是对该类问题的不同类型区分结果

 情况一:

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a=1,b=2,c=3,ans;
    ans=a++&&++b&&++c;
    printf("ans=%d,a=%d,b=%d,c=%d\n",ans,a,b,c);
    return 0;
}

 注意 a虽然是后++ 但执行完也改变了哦!

情况二:

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a=1,b=2,c=3,ans;
    ans=++a&&++b||++c;
    printf("ans=%d,a=%d,b=%d,c=%d\n",ans,a,b,c);
    return 0;
}

 ans=++a&&++b||++c; 相当于   ans=(++a&&++b)||++c;

所以c的值不变

 情况三:

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a=1,b=2,c=3,ans;
    ans=++a&&(++b||++c);
    printf("ans=%d,a=%d,b=%d,c=%d\n",ans,a,b,c);
    return 0;
}

 

 &&后半部分得到++b的值就可以了 所以c还是不变

情况四:

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a=0,b=2,c=3,ans;
    ans=a&&(++b||++c);
    printf("ans=%d,a=%d,b=%d,c=%d\n",ans,a,b,c);
    return 0;
}

和之前的问题一样,()并不改变&&运算顺序

所以得到a=0后就停止运算了

情况五:

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a=0,b=2,c=3,ans;
    ans=a||(++b&&++c);
    printf("ans=%d,a=%d,b=%d,c=%d\n",ans,a,b,c);
    return 0;
}

 

 和之前不一样哦,这里a=0了,所以会判断&&

ans=a||++b&&++c;  不加括号的结果也一样哦

但是注意 结合顺序并不是  ans=(a||++b)&&++c;

 

!!这里虽然结果一样,但只是巧合!!

比如

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a=1,b=2,c=3,ans;
    ans=++a||++b&&c++;
    printf("ans=%d,a=%d,b=%d,c=%d\n",ans,a,b,c);
    return 0;
}

 

 应该看作 ans=++a||(++b&&c++);   所以 a的值改变 b c都不会改变

但是如果看做 ans=(++a||++b)&&c++;   则a、c改变 b的值不会改变 

牢记 优先级只是改变了结合顺序,但并不改变运算顺序

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