为啥 `bool?` 上没有解除短路运算符？

Posted 2023-02-22

【中文标题】为啥 `bool?` 上没有解除短路运算符？

【英文标题】：Why are there no lifted short-circuiting operators on `bool?`?为什么 `bool?` 上没有解除短路运算符？

【发布时间】：2011-07-09 10:17:54

【问题描述】：

为什么bool? 不支持解除&& 和||？他们本可以解除 true 和 false 运算符，这将间接添加解除 && 和 ||。

运算符| 和& 已被解除并实现正确的Three-valued logic。但当然它们不会像 || 和 && 那样短路。

问题是为什么他们决定在创建规范时不取消这些运算符。所以“之所以这样，是因为规范是这样说的”并不能回答“为什么？”。

当提升true 和false 时，null 既不是true 也不是false：

public static bool operator true(bool? x) 

    return x.HasValue && x.Value


public static bool operator false(bool? x) 

  return x.HasValue && !x.Value

这将导致&& 和|| 的行为就像它们的非短路对应物一样。除了false && anything 和true || anything 会短路（false 和true 在这两个示例中都不是编译时常量）。

这与DBBool example on MSDN 非常相似。

我认为解除这些运算符不会引起任何令人惊讶或危险的行为。我错过了什么吗？

我已经阅读了another SO question 这方面的内容，但没有一个令人满意的答案。

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Jeff Yates 的回答很好地说明了为什么提升 true/false 运算符不是最佳的，它没有解释为什么直接提升 && 和 || 是不好的。由于运算符提升是编译器的魔法，特殊情况 Nullable<T> 它不需要遵循普通类型的重载规则，因此能够在不提升 true 的情况下提供 &&/||。

【问题讨论】：

这不是假设 NULL 意味着 false 吗？不是每个人都会同意这一点。在例如关系理论（和 SQL）NULL AND true , NULL and NULL, FALSE OR NULL 是 .. NULL，既不是真也不是假

我相信会有很多无意义的答案。只有 Eric Lipper 可以给出有意义的答案，希望他能抓住问题:)

也许我错过了你的观点，但是，如果 x 在上面的代码中为空，那么 true(x) == false(x);。这似乎没有任何意义。

@Jonathan Wood 对于既不是true 也不是false 的值，您期望哪个结果？它将为两者返回false。

@acid 我没有说 null 是 false&&true，但它可以假设这两个值。可能只是您的一个误导性表述。

【参考方案1】：

您的建议将为可空类型创建两种不同的使用模式。

考虑以下代码：

bool? a = null;

// This doesn't currently compile but would with lifted true/false operators.
if (a)



// Whereas this provides a consistent use of nullable types.
if (a ?? false)

为了保持可空类型使用的一致性，不解除bool 上的true 和false 运算符是有意义的。我不知道这是否是它没有完成的真正原因，但这对我来说很有意义。

【讨论】：

我不知道if 使用true 运算符。我认为它需要隐式转换为bool。但我刚刚测试过，你是对的。但这并不能解释为什么他们不会解除 && 和 ||直接不举true或false。

@CodeInChaos：你怎么能这样？ && 和 ||两边都需要布尔值（请参阅规范） - 不提升 true 或 false，这是无法完成的。

【参考方案2】：

由于您表明提升 true 和 false 在技术上是可行的，因此您的问题只有两个可能的答案（“他们”是编写编译器/规范的人）：

这是规范中的错误，即。他们没有想到这一点。 （可能，但我对此表示怀疑） 他们认为解除短路运算符可能容易出错。这可能与为什么 C# 完全基于类（没有 C++ 中的唯一函数）或为什么像 if (myNullVar) ... （以 myNullVar 作为参考）这样的语句在 C# 中不起作用（但它确实如此）的推理方式相同在 C/C++ 中）。

我认为在让编程语言更强大和更不容易出错之间总是存在平衡。

更新：只是为了你的兴趣，official documentation 是这么说的：

这是不允许的，因为不清楚 null 在条件上下文中的含义。

【讨论】：

这个答案很好地说明了为什么提升op_true/op_false 考虑到条件的实现方式是一个坏主意（IMO 在条件中使用op_true 是愚蠢的，我需要隐式转换bool) 它没有说明为什么不应该直接解除短路的运算符。

@CodesInChaos：当 C# 做出（恕我直言）不幸的决定时，如果任一操作数为 null，结果应为 null 的公式隐式提升可空类型上的所有运算符，这意味着true | null 和 false & null 不能分别评估为 true 和 false，就像三值逻辑的情况一样，而是必须评估为 null 以与其他提升运算符保持一致。 && 和 || 的正常含义是，如果给定相同的操作数，它们应该返回与 & 和 | 相同的值，但只计算正确的操作数...

...当它的值可能影响结果时。虽然通过在左侧操作数为非空时评估右侧，可以使&& 和|| 与& 和| 保持一致，但它将是如果在给定bool b=false; bool? bq = false; 的情况下，即使b & f() 不会，表达式bq && f() 也会计算右侧，这将是相当令人惊讶的。

@supercat 但是 C# 规范有一个关于 bool? operator |(bool? x, bool? y) 和 bool? operator &(bool? x, bool? y) 形式的运算符的特定部分，它显然对 bool? 做了一个例外，规则是如果任何操作数不HasValue，结果也是null。所以true | null 是 true。你自己看。但是，对于|| 和&& 以及可空对象，规范还不清楚。我最近 asked a question 关于那个。

【参考方案3】：

false && anything 与false 相同。但是，如果您希望 false && anything 仅在 anything 为假时为真，那么 !anything 就是您想要的。

另外，true || anything 与 true 相同。 ...而且我不确定如何让它在任何情况下都返回 false，因为让“这个或那个”什么都不返回是没有意义的！

...既然一切都清晰而简单，为什么还要增加额外的权重？

我通常不擅长“因为这是这样”，但我看不到添加此类功能的优势。

【讨论】：

我并不是说 false 在该示例中是编译时常量。但是一个已经评估为假的表达式，因此不需要对右侧的评估。

假 && 任何东西都是假的。没有？

哦！所以，你在谈论cond1 && cond2，而你希望cond2 被评估，即使cond1 是假的？