谁能解释这个简单逻辑背后的逻辑？我迷路了

Posted 2023-05-08

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【中文标题】谁能解释这个简单逻辑背后的逻辑？我迷路了【英文标题】：Can anyone explain the logic behind this simple logic? I'm lost 【发布时间】：2017-05-25 01:56:35 【问题描述】：

我只是在 C++ 中尝试 do while 循环，而我想出了一个想法，即在 do while 循环中的 while 之后的括号内包含描述或任何名称，可以做多项事情。所以这是我的初始逻辑：我已经设置了一个 password 变量和一个 input 变量。如果这两件事匹配，那么它将退出循环并输出“正确的密码”，否则它将继续返回循环，输出“错误的密码”等等。这是我的代码：

// do while
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
    int input, password=19960819;
    do
        cout << "Type your password:" ;
        cin >> input;
    while(input!=password && cout << "wrong password" << endl); 
    cout << "correct password" << endl;
    return 0;

我期待即使我输入了正确的答案，我仍然会输出“错误密码”。我认为cout << "wrong password" << endl 部分将始终返回为true，无论如何也应该执行，并且唯一的因素是input!=password 部分。然而，结果实际上是完美的，这不是我所期望的......谁能解释一下逻辑？我一直在挑战自己不要使用if 或其他逻辑，而只是使用do while 逻辑来达到这个结果，但我不明白它现在工作的原因......

【问题讨论】：

在您最喜欢的 C++ 书籍中了解 &&（和 ||）的“短路”行为。值得注意的是，如果你的逻辑期望两个语句都被执行，那么即使短路会导致错误，但对于其他事情来说真的很重要，比如能够做到if ((foo != nullptr) && (foo->bar())) 【参考方案1】：

C++ 将short-circuit evaluation 用于内置¹ 布尔运算符，这意味着当您这样做时：

A && B

仅当A 为true 时才计算B，因为如果A 为false，则整个表达式为false（无论B 的值如何）。

所以在：

input != password && cout << "wrong password" << endl

当input != password 为false 时（输入正确密码时），第二个操作数cout << "wrong password" << endl 不求值，因此不输出任何内容。

条件评估的额外细节：

input != password的类型是bool； cout << "..." << endl的类型是std::ostream&； std::ostream 是 convertible to bool 直接（自 C++11 起）或使用转换为 void* (C++03)。

由于没有operator&&(bool, [const] std::ostream&)，并且std::ostream可以转换为bool，所以这里使用了内置的operator&&(bool, bool)，所以应用短路评估²。

当input != password 为true（您输入了错误的密码）时，cout << "..." << endl 被评估，然后转换为bool 值，大部分时间将由true 进行^{3，从而允许循环继续。}

当input != password 为false 时，短路会阻止评估cout << "..." << endl，并且不会将任何内容发送到输出。

_{¹ 对于重载的运算符，短路评估不再适用。见http://en.cppreference.com/w/cpp/language/operator_logical。}

_{² 您可以在main 之前为&& 添加用户定义的重载，例如bool operator&&(bool b, std::ostream &s) return b && (bool)s; ，看到短路只适用于内置运算符。}

_{³ 不能保证这会返回true，因为流可能处于失败状态，但对于std::cout，这不太可能 .}

【讨论】：

我会注意到短路只适用于内置类型，而不是当运算符重载时。 @FrançoisAndrieux：实际上只有当&&过载时它才不再适用。 @Bathsheba 是 en.cppreference.com/w/cpp/language/operator_logical 不正确吗？ "但重载运算符的行为类似于常规函数调用，并且总是计算两个操作数" @CaptainGiraffe 你可以有一个内置类型，例如A，可转换为bool，因此A() && A()将与非内置类型进行短路。 ...正是这里发生了什么。最后，&& 始终是一个排序点。【参考方案2】：

cout << "wrong password" << endl 的计算结果始终为 true（通过转换为 bool 运算符）并具有输出该文本的副作用。

但由于&& 的短路性质，这仅在input != password 时进行评估。

真的很可爱。不过就个人而言，我会写

while (input != password && std::cout << "wrong password\n");

请注意，这依赖于 std::basic_ios::operator bool，它从 C++11 发生了微妙的变化。见http://en.cppreference.com/w/cpp/io/basic_ios/operator_bool。在许多方面，最好避免使用这种华而不实的代码。

【讨论】：

谢谢@Bathsheba，现在一切都说得通了：)【参考方案3】：

这是因为 && 和 ||在短路评估。因此，例如，如果 A 和 B 都（并且只有两者）都为真，则 A && B 将评估为真，但是（这里是短路）如果 A 或 B 为假，则它会为假，所以当 A 为假时，不需要评估B。

在您的场景中，当比较 'input!=password' 为 false（即 input == password）时，它会停止计算表达式。

希望这会有所帮助:)

对不起我的英语。

【讨论】：