38_逻辑操作符的陷阱

1. 逻辑操作符的原生语义

• 操作数只有两种值（true和false）
• 逻辑表达式不用完全计算就能确定最终值——短路原则
• 最终结果只能是true或者** false**
  编程说明：逻辑表达式

#include 
#include 

using namespace std;

int func(int i)
{
    cout << "int func(int i): i = " << i << endl;

    return i;
}

int main()
{
    if( func(0) && func(1) )
    {
        cout << "Resutl is ture!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Result is false!" << endl;
    }
    
    cout << endl;
    
    if( func(0) || func(1) )
    {
        cout << "Resutl is ture!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Result is false!" << endl;
    }

    return 0;
}

输出结果：

int func(int i): i = 0
Result is false!

int func(int i): i = 0
int func(int i): i = 1
Resutl is ture!

2. 逻辑操作符的重载

问题：逻辑操作符可以重载吗？重载逻辑操作符有什么意义？

#include 
#include 

using namespace std;

class Test
{
    int mValue;
public:
    Test(int value)
    {
        mValue = value;
    }
    int value() const 
    {
        return mValue;
    }
};

Test func(Test i)
{
    cout << "Test func(Test i) : i.value() = " << i.value() << endl;

    return i;
}

bool operator && (const Test& l, const Test& r)
{
    return l.value() && r.value();
}

bool operator || (const Test& l, const Test& r)
{
    return l.value() || r.value();
}

int main()
{
    Test t0(0);
    Test t1(1);

    if( func(t0.value()) && func(t1.value()) )
    {
        cout << "Resutl is ture!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Result is false!" << endl;
    }
    
    cout << endl;
    
    if( func(t1) || func(t0) )
    {
        cout << "Resutl is ture!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Result is false!" << endl;
    }

    return 0;
}

输出结果：

Test func(Test i) : i.value() = 1
Test func(Test i) : i.value() = 0
Result is false!

Test func(Test i) : i.value() = 0
Test func(Test i) : i.value() = 1
Resutl is ture!

观察结果可知：短路法则没有满足。

• 问题的本质分析
  • C++通过函数调用扩展操作符的功能
  • 进入函数体前必须完成所有参数的计算
  • 函数参数的计算次序式不定的
  • 短路法则完全失效

逻辑操作符重载后无法完全实现原生语义。操作符重载不能改变操作符原生语义，逻辑操作符重载却无法实现逻辑操作符的短路法则，因此，最不要对逻辑操作符的重载。

3. 一些有用的建议

• 实际工程开发中避免重载逻辑操作符
• 通过重载比较操作符代替逻辑操作符重载
• 直接使用成员函数代替逻辑操作符重载
• 使用全局函数对逻辑操作符进行重载

4. 小结

• C++从语法上支持逻辑操作符重载
• 重载后的逻辑操作符不满足短路法则
• 工程开发中不要重载逻辑操作符
• 通过重载比较操作符替换逻辑操作符的重载
• 通过专用成员函数替换逻辑操作符重载