布尔运算符 && 和 ||

Posted 2023-02-25

【中文标题】布尔运算符 && 和 ||

【英文标题】：Boolean operators && and ||

【发布时间】：2011-09-27 09:15:05

【问题描述】：

根据R language definition，&和&&（对应|和||）的区别在于前者是矢量化的，而后者不是。

根据the help text，我读到的区别类似于“And”和“AndAlso”（相应地“Or”和“OrElse”）之间的区别...... 意义： 不是所有的评估都不是必须的（即，如果 A 为真，则 A、B 或 C 始终为真，因此停止评估 A 是否为真）

有人能解释一下吗？ 另外，R 中是否有 AndAlso 和 OrElse？

【问题讨论】：

另请参阅***.com/q/6933598/210673 和***.com/q/7953833/210673 上的类似问题（现已作为副本关闭）。

我认为 && 和 ||在 R 中实现不好。在其他语言中，它们是条件 AND 和 OR 运算符，它们执行逻辑 AND 或 OR 布尔运算，但仅在必要时评估其第二个操作数。在 R 中不要做任何有用的事情。

@skan：我认为您声称 && 和 || 的行为与未指定的“其他语言”不同，后者在第一个参数确定时不评估第二个参数，这只是 FALSE。

【参考方案1】：

较短的被向量化，这意味着它们可以返回一个向量，如下所示：

((-2:2) >= 0) & ((-2:2) <= 0)
# [1] FALSE FALSE  TRUE FALSE FALSE

较长的形式从左到右只检查每个向量的第一个元素，所以上面给出了

((-2:2) >= 0) && ((-2:2) <= 0)
# [1] FALSE

正如帮助页面所说，这使得较长的形式“适用于编程控制流，并且通常在 if 子句中首选。”

因此，只有当您确定向量的长度为 1 时，您才想使用长格式。

您应该绝对确定您的向量的长度仅为 1，例如在它们是仅返回长度为 1 布尔值的函数的情况下。如果向量的长度可能 > 1，您想使用简短形式。因此，如果您不确定，您应该先检查，或者使用缩写形式，然后使用 all 和 any 将其缩短为长度，以便在控制流语句中使用，例如 if。

函数all 和any 经常用于向量化比较的结果，以分别查看所有或任何比较是否为真。这些函数的结果肯定长度为 1，因此它们适用于 if 子句，而矢量化比较的结果则不然。 （尽管这些结果适用于ifelse。

最后一个区别：&& 和 || 只评估所需数量的术语（这似乎是短路的意思）。例如，这是使用未定义值a 进行的比较；如果它没有短路，就像& 和| 那样，它会报错。

a
# Error: object 'a' not found
TRUE || a
# [1] TRUE
FALSE && a
# [1] FALSE
TRUE | a
# Error: object 'a' not found
FALSE & a
# Error: object 'a' not found

最后，请参阅The R Inferno 中的第 8.2.17 节，标题为“and and andand”。

【讨论】：

我正在比较长度为 1 的逻辑。文档不清楚为什么它更适合控制流。那是因为它使用了@Theo 答案中的“短路”，因此具有更好的性能？

不。只需使用缩写形式 '&' - 短路答案不正确。

否，因为它保证只有一个 TRUE/FALSE 答案。较短的形式可能导致c(TRUE, FALSE)，而if 语句将不清楚。如果您确定所有内容的长度都为 1，那么是的，任何一个都可以，并且您是正确的，“短路”是首选之一的原因。不过要提醒一句，请确保您 100% 确定它们只能是长度为 1。否则你会得到非常愚蠢的错误。

@SFun28：是的，短路是流量控制首选的原因。除了更好的性能外，您可能不想评估所有参数。 ?is.R 中给出了规范示例，用于检查您运行的是 R 还是 S-Plus。 if(exists("is.R") && is.function(is.R) && is.R())。如果is.R 不存在，那么您不想评估is.function(is.R)，因为它会引发错误。同样，如果 is.R 不是一个函数，你也不想像它是一样调用它。

在当前版本的 R inferno 中，相关部分现在是 8.2.17 "and and andand"

【参考方案2】：

关于"short-circuiting" 的答案可能具有误导性，但有一些道理（见下文）。在 R/S 语言中，&& 和 || 仅计算第一个参数中的第一个元素。无论第一个值如何，向量或列表中的所有其他元素都将被忽略。这些运算符旨在与if (cond) else 构造一起使用并指导程序控制而不是构造新向量。& 和| 运算符旨在处理向量，因此它们将“并行”应用，可以这么说，沿着最长参数的长度。在进行比较之前，需要对两个向量进行评估。如果向量的长度不同，则执行较短参数的循环。

当&& 或|| 的参数被计算时，存在“短路”，如果从左到右连续的任何值是确定性的，则计算停止并返回最终值。

> if( print(1) ) print(2) else print(3)
[1] 1
[1] 2
> if(FALSE && print(1) ) print(2) else print(3) # `print(1)` not evaluated
[1] 3
> if(TRUE && print(1) ) print(2) else print(3)
[1] 1
[1] 2
> if(TRUE && !print(1) ) print(2) else print(3)
[1] 1
[1] 3
> if(FALSE && !print(1) ) print(2) else print(3)
[1] 3

只有当参数需要很长时间来评估时，短路的优势才会出现。当参数是处理较大对象或具有更复杂的数学运算的函数时，通常会发生这种情况。

【讨论】：

“短路”对我来说是一个新词，但在我看来，描述它的答案与你所说的 && 和 || 一致。

@DWin - 在对长度为 1 的逻辑进行操作的情况下，它们是等价的吗？正如文档所述，我试图理解为什么它们在控制流中是首选的。另外，R 是否有“短路”结构？

它们不等价于长度> 1的向量

确实，如果&& 的参数是函数并且第一个为false，则不会计算第二个。对于将评估两个参数的& 或ifelse 都不是这样。

@dez93 TRUE 在“&&”之前不是决定性的。而那些并没有真正返回 1，而是在分别返回 2 和 3 之前打印 1 作为 print 函数评估的副作用。打印 1 作为 TRUE' 在那一点上不是决定性的标志。在第 5 个实例中没有 1 打印到控制台，因为 FALSE 是“&&”表达式的决定性因素，因为第二个参数的值无关紧要。如果我将 if 子句的结果分配给命名变量，我们可以更清楚地看到情况。

【参考方案3】：

&& 和|| 就是所谓的“短路”。这意味着如果第一个操作数足以确定表达式的值，它们将不会计算第二个操作数。

例如，如果&& 的第一个操作数为假，则计算第二个操作数没有意义，因为它不能更改表达式的值（false && true 和false && false 都是假的）。当第一个操作数为真时，|| 也是如此。

您可以在此处阅读更多相关信息：http://en.wikipedia.org/wiki/Short-circuit_evaluation 从该页面上的表格中您可以看到 && 相当于 VB.NET 中的 AndAlso，我假设您指的是它。

【讨论】：

这应该足以证明它正在短路：f <- function() print('hello'); TRUE ; FALSE && f()。更改为 & 并注意该函数已被评估。 QED。

Theo，是的，你是正确的 && 和 || 短路。但这在短格式和长格式之间的比较中确实是一个相当小的点。当输入是向量时，了解每个函数的作用更为重要。

@MTibbits 其实这不是一个完整的答案，但是关于短路的说法是正确的。试试F & message("Boo!");T 和F && message("Boo!");T。