Question

这是一个简单的C ++代码段：

int x1 = 10, x2=20, y1=132, y2=12, minx, miny, maxx, maxy;
x1<=x2 ? minx=x1,maxx=x2 : minx=x2,maxx=x1;
y1<=y2 ? miny=y1,maxy=y2 : miny=y2,maxy=y1;
cout<<"minx="<<minx<<"\n";
cout<<"maxx="<<maxx<<"\n";
cout<<"miny="<<miny<<"\n";
cout<<"maxy="<<maxy<<"\n";

我认为结果应该是：

minx=10
maxx=20
miny=12
maxy=132

但实际上结果是：

minx=10
maxx=10
miny=12
maxy=132

有人可以解释为什么maxx不是20？感谢。

Answer 1

由于运算符优先级，表达式的解析如下：

(x1<=x2 ? minx=x1,maxx=x2 : minx=x2), maxx=x1;

您可以通过以下方式解决此问题：

(x1<=x2) ? (minx=x1,maxx=x2) : (minx=x2, maxx=x1);

实际上你不需要前两对括号。 Also check this question

Answer 2

条件运算符的优先级大于逗号运算符的优先级，因此

x1<=x2 ? minx=x1,maxx=x2 : minx=x2,maxx=x1;

以括号括起来

(x1<=x2 ? minx=x1,maxx=x2 : minx=x2),maxx=x1;

因此无论条件如何，最后的分配都会完成。

要修复它，你可以

使用括号：
```
x1 <= x2 ? (minx = x1, maxx = x2) : (minx = x2, maxx = x1);
```
（你不需要需要 true分支中的括号，但是最好还有IMO。

使用两个条件：

minx = x1 <= x2 ? x1 : x2;
maxx = x1 <= x2 ? x2 : x1;

使用if：

if (x1 <= x2) {
    minx = x1;
    maxx = x2;
} else {
    minx = x2;
    maxx = x1;
}

使用或不使用优化编译，if版本和带括号的带括号的单一条件在gcc（4.7.2）和clang（3.2）下生成相同的程序集，从其他编译器也可以预期。具有两个条件的版本产生不同的程序集，但是通过优化，这两个编译器也只发出一条cmp指令。

在我看来，if版本最容易验证其正确性，因此更为可取。

Answer 3

虽然其他人已经解释了问题的原因是什么，但我认为“更好”的解决方案应该是用if编写条件：

int x1 = 10, x2=20, y1=132, y2=12, minx, miny, maxx, maxy;
if (x1<=x2) 
{ 
   minx=x1;
   maxx=x2;
}
else
{
   minx=x2; 
   maxx=x1;
}
if (y1<=y2)
{
    miny=y1;
    maxy=y2;
} 
else 
{
    miny=y2;
    maxy=y1;
}

是的，它的行数会延长几行，但它也更容易阅读并清楚地显示正在发生的事情（如果你需要在调试器中逐步完成它，你可以很容易地看到它的走向）。

任何现代编译器都应该能够将这些中的任何一个转换为相当有效的条件赋值，以便很好地避免分支（从而“错误的分支预测”）。

我准备了一个小测试，我用

编译

g++ -O2 -fno-inline -S -Wall ifs.cpp

这是源代码（我必须使它成为参数，以确保编译器不仅直接计算正确的值而只是mov $12,%rdx，但实际上做了比较并决定更大）：

void mine(int x1, int x2, int y1, int y2)
{
    int minx, miny, maxx, maxy;
    if (x1<=x2) 
    { 
    minx=x1;
    maxx=x2;
    }
    else
    {
    minx=x2; 
    maxx=x1;
    }
    if (y1<=y2)
    {
    miny=y1;
    maxy=y2;
    } 
    else 
    {
    miny=y2;
    maxy=y1;
    }

    cout<<"minx="<<minx<<"\n";
    cout<<"maxx="<<maxx<<"\n";
    cout<<"miny="<<miny<<"\n";
    cout<<"maxy="<<maxy<<"\n";
}

void original(int x1, int x2, int y1, int y2)
{
    int minx, miny, maxx, maxy;
    x1<=x2 ? (minx=x1,maxx=x2) : (minx=x2,maxx=x1);
    y1<=y2 ? (miny=y1,maxy=y2) : (miny=y2,maxy=y1);
    cout<<"minx="<<minx<<"\n";
    cout<<"maxx="<<maxx<<"\n";
    cout<<"miny="<<miny<<"\n";
    cout<<"maxy="<<maxy<<"\n";
}

void romano(int x1, int x2, int y1, int y2)
{
    int  minx, miny, maxx, maxy;

    minx = ((x1 <= x2) ? x1 : x2);
    maxx = ((x1 <= x2) ? x2 : x1);
    miny = ((y1 <= y2) ? y1 : y2);
    maxy = ((y1 <= y2) ? y2 : y1);
    cout<<"minx="<<minx<<"\n";
    cout<<"maxx="<<maxx<<"\n";
    cout<<"miny="<<miny<<"\n";
    cout<<"maxy="<<maxy<<"\n";
}

int main()
{
    int x1=10, x2=20, y1=132, y2=12;
    mine(x1, x2, y1, y2);
    original(x1, x2, y1, y2);
    romano(x1, x2, y1, y2);
    return 0;
}

生成的代码如下所示：

_Z4mineiiii:
.LFB966:
    .cfi_startproc
    movq    %rbx, -32(%rsp)
    movq    %rbp, -24(%rsp)
    movl    %ecx, %ebx
    movq    %r12, -16(%rsp)
    movq    %r13, -8(%rsp)
    movl    %esi, %r12d
    subq    $40, %rsp
    movl    %edi, %r13d
    cmpl    %esi, %edi
    movl    %edx, %ebp
    cmovg   %edi, %r12d
    cmovg   %esi, %r13d
    movl    $_ZSt4cout, %edi
    cmpl    %ecx, %edx
    movl    $.LC0, %esi
    cmovg   %edx, %ebx
    cmovg   %ecx, %ebp
        .... removed actual printout code that is quite long and unwieldy... 
_Z8originaliiii:
    movq    %rbx, -32(%rsp)
    movq    %rbp, -24(%rsp)
    movl    %ecx, %ebx
    movq    %r12, -16(%rsp)
    movq    %r13, -8(%rsp)
    movl    %esi, %r12d
    subq    $40, %rsp
    movl    %edi, %r13d
    cmpl    %esi, %edi
    movl    %edx, %ebp
    cmovg   %edi, %r12d
    cmovg   %esi, %r13d
movl    $_ZSt4cout, %edi
cmpl    %ecx, %edx
movl    $.LC0, %esi
cmovg   %edx, %ebx
cmovg   %ecx, %ebp
        ... print code goes here ... 
_Z6romanoiiii:
    movq    %rbx, -32(%rsp)
    movq    %rbp, -24(%rsp)
    movl    %edx, %ebx
    movq    %r12, -16(%rsp)
    movq    %r13, -8(%rsp)
    movl    %edi, %r12d
    subq    $40, %rsp
    movl    %esi, %r13d
    cmpl    %esi, %edi
    movl    %ecx, %ebp
    cmovle  %edi, %r13d
    cmovle  %esi, %r12d
movl    $_ZSt4cout, %edi
cmpl    %ecx, %edx
movl    $.LC0, %esi
cmovle  %edx, %ebp
cmovle  %ecx, %ebx
        ... printout code here....

正如您所看到的，mine和original是完全相同的，而romano使用略有不同的寄存器和cmov的不同形式，但除此之外他们也会做同样的事情在相同数量的指令中。

Answer 4

有关操作优先级和代码生成的有趣问题。

好的，,操作的优先级非常低（最低，请参阅reference table）。由于这个事实，您的代码与以下行相同：

((x1<=x2) ? minx=x1,maxx=x2 : minx=x2),maxx=x1;
((y1<=y2) ? miny=y1,maxy=y2 : miny=y2),maxy=y1;

实际上只有C / C ++语法会阻止第一个,出现同样的行为。

C / C ++操作优先级中另一个非常危险的地方是按位运算和比较。考虑以下片段：

int a = 2;
int b = (a == 2|1); // Looks like check for expression result? Nope, results 1!

展望未来，我建议以这种方式重写您的片段，保持效率和可读性之间的平衡：

minx = ((x1 <= x2) ? x1 : x2);
maxx = ((x1 <= x2) ? x2 : x1);
miny = ((y1 <= y2) ? y1 : y2);
maxy = ((y1 <= y2) ? y2 : y1);

关于这段代码的最有趣的事实是这样的样式可能会导致一些架构（如ARM）的最有效代码，因为CPU指令集中的条件位标志（条件重复不需要花费更多，将编译器指向正确的代码片段）。 / p>

Answer 5

由于运算符优先级：

(x1<=x2 ? minx=x1,maxx=x2 : minx=x2),maxx=x1

你可以用以下方法修复它：

int x1=10, x2=20, y1=132, y2=12, minx, miny, maxx, maxy;
x1<=x2 ? (minx=x1,maxx=x2) : (minx=x2,maxx=x1);
y1<=y2 ? (miny=y1,maxy=y2) : (miny=y2,maxy=y1);
cout<<"minx="<<minx<<"\n";
cout<<"maxx="<<maxx<<"\n";
cout<<"miny="<<miny<<"\n";
cout<<"maxy="<<maxy<<"\n";

Answer 6

在C ++ 11中，你可以使用std::tie和std::make_pair来明白这一点 - 一目了然（TM）

#include <tuple>
#include <utility>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int x1 = 10, x2=20, y1=132, y2=12, minx, miny, maxx, maxy;

    tie(minx, maxx) = (x1 <= x2)? make_pair(x1, x2) : make_pair(x2, x1);
    tie(miny, maxy) = (y1 <= y2)? make_pair(y1, y2) : make_pair(y2, y1);

    cout<<"minx="<<minx<<"\n";
    cout<<"maxx="<<maxx<<"\n";
    cout<<"miny="<<miny<<"\n";
    cout<<"maxy="<<maxy<<"\n";
}

在线output。

这在语义上等同于发布的所有其他解决方案，并且对于任何体面的优化编译器，都没有任何开销。它在语法上更好，因为它有

至少重复代码，
4个分配给变量都在作业的左侧，并且
4个已分配的变量全部在右侧。

作为一种略微变化，可以概括地查找指向序列的min和max元素的指针，您可以使用std::minmax_element以及原始数组具有非成员函数begin()和{{1}的事实（两个C ++ 11特性）

end()

在线output。

得到了x？y：z表达式的意外答案

6 个答案: