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据我所知，C 对逻辑表达式使用惰性计算，例如在表达式中

f(x) && g(x)

g(x)f(x)如果为假，则不会被调用。

但是算术表达式呢？

f(x)*g(x)

如果为零，是否g(x)会被调用？f(x)

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是的，算术运算是急切的，而不是懒惰的。

所以在f(x)*g(x)两者 中总是调用 and （迂腐的编译器正在将其转换为某种fA -normal 形式，如果不可观察，甚至可以避免一些调用），但不能保证调用before 或 after的顺序。当为 0时，评估or是未定义的行为。gfgx*1/xy*1/xx

这在 Haskell AFAIU 中是不正确的

于 2013-10-06T07:39:25.057 回答
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是的，g(x)仍然会被调用。

通常，仅仅因为左侧为零而有条件地忽略右侧的评估会很慢。也许不是在右侧是昂贵的函数调用的情况下，但编译器不会假定知道这一点。

于 2013-10-06T07:39:39.637 回答
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它被称为“短路”而不是懒惰。而且，至少就标准而言，是的——即，它没有为*.

如果可以确定g()没有副作用，编译器可能能够进行短路评估，但只能在 as-if 规则下（即，它只能通过发现没有外部可观察到的差异才能这样做，而不是因为标准给予它任何直接许可这样做）。

于 2013-10-06T07:42:55.960 回答
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在逻辑运算符&&和||评估顺序的情况下，必然会从左到右发生并且发生短路。&&在（逻辑与）、||（逻辑或）（作为短路评估的一部分）的左右操作数的评估之间存在一个序列点。例如，在表达式*p++ != 0 && *q++ != 0中，子表达式的所有副作用*p++ != 0都在任何尝试访问之前完成q，但在算术运算符的情况下则不然。

于 2013-10-06T07:38:45.393 回答
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虽然这种优化是可能的，但有一些反对意见：

  • 您为优化付出的代价可能比从中获得的回报多：与逻辑运算符不同，优化可能仅在所有算术运算符的一小部分情况下有益，但同时需要对 0 进行额外检查每一次操作。

    因为布尔真值只有两个可能的值，所以理论上有50% 的机会 (1 ÷ 2) 短路布尔表达式，不需要计算第二个操作数。（这假设均匀分布，这可能不现实，但请耐心等待。）也就是说，在相对较大比例的情况下，您可能会从优化中获利。

    将此与整数进行对比，其中 0 只是数百万个可能值中的一个。第一个操作数为 0 的概率要低得多：1 ÷ 2 32（对于 32 位整数，再次假设均匀分布）。即使 0 实际上比这更可能出现（即具有非均匀分布），我们仍然不太可能处理与真值相同的数量级。

    浮点数学进一步加剧了这个问题。在这里，您需要处理舍入错误和非规范化的可能性。某些计算恰好产生 0 的概率可能甚至低于整数。

    因此，优化相对不太可能导致剩余的操作数不被评估。但这将导致 100% 的时间增加对零的检查！

  • &&如果您希望评估规则保持合理一致，则必须重新定义and的短路评估顺序||：除法有一个重要的极端情况，即除以 0：即使第一个操作数为 0，商也不一定为 0。除以 0 将被视为错误（可能在 IEEE 浮点数学中除外）；因此，您始终必须评估第二个操作数以确定计算是否有效。

    有一个替代优化/：除以 1。在这种情况下，您根本不必除，而只需返回第一个操作数。/因此，从第二个操作数（除数）开始会更好地优化。

    现在，除非您想要&&, ||, 和*从第一个操作数开始计算，而是/从第二个操作数开始（这可能看起来不直观），否则您通常必须重新定义短路行为，以便总是先计算第二个操作数，这将是对现状的背离。

    这本身不是问题，但如果因此更改 C 语言，可能会破坏许多现有代码。

  • 优化可能会破坏与可以重载运算符的 C++ 代码的“兼容性” 。优化是否仍适用于重载*和/运算符？或者这些运算符是否必须有两种不同的形式，一种是短路的，一种是急切的评估？

    同样，这不是短路算术运算符固有的缺陷，而是如果将这种短路作为一项重大更改引入 C（和 C++）语言中会出现的问题。

于 2013-10-06T07:51:22.333 回答