在" If(.. || ..)"中发生了什么?和"如果(......&& ...)"在内部构建?

时间:2015-03-19 09:50:50

标签: c# if-statement

我只是想知道“如果OR ”和“如果AND ”内部会发生什么。我觉得使用&&||只是syntactic sugar,并且在内部所有情况都构建为单个if语句。

紧凑形式||:

if(a || b || c)
{
    DoSomething();
}

潜在的内部形式:

if(a)
{
    DoSomething();
}    
else if(b)
{
    DoSomething();
}    
else if(c)
{
    DoSomething();
}

紧凑形式&&:

if(a && b && c)
{
    DoSomething();
}

潜在的内部形式:

if(a)
{
    if(b)
    {
        if(c)
        {
            DoSomething();
        }
    }
}

这两个例子的表现有什么不同吗?

*编辑:将其他内容添加到||情况下

6 个答案:

答案 0 :(得分:33)

首先,||&&short-circuit。这意味着:

if(a || b || c)
    DoSomething();

如果a为真,则不会评估bc

其次,您对||的实施是错误的:

if(a)
    DoSomething();
if(b)
    DoSomething();
if(c)
    DoSomething();

DoSomething()将被称为最多3次

应该是:

if(a)
    DoSomething();
else if(b)
    DoSomething();
else if(c)
    DoSomething();

要完成,如果您希望性能在您的条件中首先选择较短的呼叫:

if(aShortFunctionToExecute() || aVeryVeryLongFunctionToExecute())
     DoSomething();

会比

更快
if(aVeryVeryLongFunctionToExecute() || aShortFunctionToExecute())
     DoSomething();

由于lazy-evaluation


如果您反汇编代码:

private static void Main()
{
    if (a() && b() && c())
    {
        Console.WriteLine("DoSomething");
    }
}
bool a(){
    return true;
}
bool b(){
    return 3 % 2 == 1;
}
bool c(){
    return (3 % 2) / 1 == 1;
}

你会得到:

    if (a() && b() && c())
00000022  call        FFFFFFFFFFEE8D90 
00000027  mov         byte ptr [rbp+20h],al 
0000002a  movzx       eax,byte ptr [rbp+20h] 
0000002e  test        eax,eax 
00000030  je          000000000000005A 
00000032  call        FFFFFFFFFFEE8D98 
00000037  mov         byte ptr [rbp+21h],al 
0000003a  movzx       eax,byte ptr [rbp+21h] 
0000003e  test        eax,eax 
00000040  je          000000000000005A 
00000042  call        FFFFFFFFFFEE8DA0 
00000047  mov         byte ptr [rbp+22h],al 
0000004a  movzx       ecx,byte ptr [rbp+22h] 
0000004e  xor         eax,eax 
00000050  test        ecx,ecx 
00000052  sete        al 
00000055  mov         dword ptr [rbp+24h],eax 
00000058  jmp         0000000000000062 
0000005a  nop 
0000005b  mov         dword ptr [rbp+24h],1 
00000062  nop 
00000063  movzx       eax,byte ptr [rbp+24h] 
00000067  mov         byte ptr [rbp+2Fh],al 
0000006a  movzx       eax,byte ptr [rbp+2Fh] 
0000006e  test        eax,eax 
00000070  jne         0000000000000087 
        {
00000072  nop 
            Console.WriteLine("DoSomething");
00000073  mov         rcx,12603398h 
0000007d  mov         rcx,qword ptr [rcx] 
00000080  call        00000000577A82A0 
00000085  nop 
        }

代码:

private static void Main()
{
    if (a())
        if(b())
            if(c())
                Console.WriteLine("DoSomething");
}
static bool a(){
    return true;
}
static bool b(){
    return 3 % 2 == 1;
}
static bool c(){
    return (3 % 2) / 1 == 1;
}

你会得到:

if (a())
00000022  call        FFFFFFFFFFEE8D90 
00000027  mov         byte ptr [rbp+20h],al 
0000002a  movzx       ecx,byte ptr [rbp+20h] 
0000002e  xor         eax,eax 
00000030  test        ecx,ecx 
00000032  sete        al 
00000035  mov         dword ptr [rbp+24h],eax 
00000038  movzx       eax,byte ptr [rbp+24h] 
0000003c  mov         byte ptr [rbp+3Fh],al 
0000003f  movzx       eax,byte ptr [rbp+3Fh] 
00000043  test        eax,eax 
00000045  jne         00000000000000A4 
            if(b())
00000047  call        FFFFFFFFFFEE8D98 
0000004c  mov         byte ptr [rbp+28h],al 
0000004f  movzx       ecx,byte ptr [rbp+28h] 
00000053  xor         eax,eax 
00000055  test        ecx,ecx 
00000057  sete        al 
0000005a  mov         dword ptr [rbp+2Ch],eax 
0000005d  movzx       eax,byte ptr [rbp+2Ch] 
00000061  mov         byte ptr [rbp+3Fh],al 
00000064  movzx       eax,byte ptr [rbp+3Fh] 
00000068  test        eax,eax 
0000006a  jne         00000000000000A4 
                if(c())
0000006c  call        FFFFFFFFFFEE8DA0 
00000071  mov         byte ptr [rbp+30h],al 
00000074  movzx       ecx,byte ptr [rbp+30h] 
00000078  xor         eax,eax 
0000007a  test        ecx,ecx 
0000007c  sete        al 
0000007f  mov         dword ptr [rbp+34h],eax 
00000082  movzx       eax,byte ptr [rbp+34h] 
00000086  mov         byte ptr [rbp+3Fh],al 
00000089  movzx       eax,byte ptr [rbp+3Fh] 
0000008d  test        eax,eax 
0000008f  jne         00000000000000A4 
                    Console.WriteLine("DoSomething");
00000091  mov         rcx,125D3398h 
0000009b  mov         rcx,qword ptr [rcx] 
0000009e  call        00000000577B82A0 
000000a3  nop 

这有点长:它需要40条指令而不是31条。


正如thanosqr所指出的那样,表现还取决于你的情况成立的概率。举个例子:

如果a在99%的时间内失败并需要1秒才能运行且b  99%的时间都会成功并且需要10秒才能运行,超过100次尝试你会先加快b的速度:

if(b || a) => 10s 99% ==> 100 runs will take 99*10+11 = 1001s
if(b || a) => 11s 1%

if(a || b) => 11s 99% ==> 100 runs will take 99*11+1 = 1090s
if(a || b) => 1s 1%

另外,我建议你这个阅读" Why is it faster to process a sorted array than an unsorted array?"这很有意思!

答案 1 :(得分:7)

使用紧凑形式,C#编译器发出的IL将不那么冗长,导致在运行时处理的指令更少。发出的IL语句及其逻辑实际上是相同的,因此没有花哨的内置支持来处理该情况或一些特殊指令(请记住,您可以将任何表达式与布尔结果到if)。

对于使用||运算符的紧凑形式(调试版本):

.method private hidebysig static void  One() cil managed
{
  // Code size       38 (0x26)
  .maxstack  2
  .locals init ([0] bool CS$4$0000)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldsfld     bool ConsoleApplication4.Program::a
  IL_0006:  brtrue.s   IL_0019
  IL_0008:  ldsfld     bool ConsoleApplication4.Program::b
  IL_000d:  brtrue.s   IL_0019
  IL_000f:  ldsfld     bool ConsoleApplication4.Program::c
  IL_0014:  ldc.i4.0
  IL_0015:  ceq
  IL_0017:  br.s       IL_001a
  IL_0019:  ldc.i4.0
  IL_001a:  nop
  IL_001b:  stloc.0
  IL_001c:  ldloc.0
  IL_001d:  brtrue.s   IL_0025
  IL_001f:  call       void ConsoleApplication4.Program::DoSomething()
  IL_0024:  nop
  IL_0025:  ret
} // end of method Program::One

使用您的内部表单(考虑到您使用的是else if而不是if):

.method private hidebysig static void  Two() cil managed
{
  // Code size       60 (0x3c)
  .maxstack  2
  .locals init ([0] bool CS$4$0000)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldsfld     bool ConsoleApplication4.Program::a
  IL_0006:  ldc.i4.0
  IL_0007:  ceq
  IL_0009:  stloc.0
  IL_000a:  ldloc.0
  IL_000b:  brtrue.s   IL_0015
  IL_000d:  call       void ConsoleApplication4.Program::DoSomething()
  IL_0012:  nop
  IL_0013:  br.s       IL_003b
  IL_0015:  ldsfld     bool ConsoleApplication4.Program::b
  IL_001a:  ldc.i4.0
  IL_001b:  ceq
  IL_001d:  stloc.0
  IL_001e:  ldloc.0
  IL_001f:  brtrue.s   IL_0029
  IL_0021:  call       void ConsoleApplication4.Program::DoSomething()
  IL_0026:  nop
  IL_0027:  br.s       IL_003b
  IL_0029:  ldsfld     bool ConsoleApplication4.Program::c
  IL_002e:  ldc.i4.0
  IL_002f:  ceq
  IL_0031:  stloc.0
  IL_0032:  ldloc.0
  IL_0033:  brtrue.s   IL_003b
  IL_0035:  call       void ConsoleApplication4.Program::DoSomething()
  IL_003a:  nop
  IL_003b:  ret
} // end of method Program::Two

因此,有更多指令可以处理额外if语句所需的所有跳转。因此,第一种形式更有效(实际上更具可读性:))。

在性能方面(每种方法使用10.000.000次迭代测量10次并删除最高和最低值,发布版本):

紧凑形式:平均55ms

详细形式:平均56毫秒

所以没有太大的区别。

答案 2 :(得分:3)

对于那些阅读C#而不是汇编的人来说,真正的内部形式更接近:

if(a) goto yes;
if(b) goto yes;
if(c) goto yes;
goto no;
yes:  DoSomething();
goto done;
no:   /* if there were an else it would go here */;
done: ;

if(a || b || c)
  DoSomething();

if(!a) goto no;
if(!b) goto no;
if(!c) goto no;
yes:  DoSomething();
goto done;
no:   /* if there were an else it would go here */;
done: ;

if(a && b && c)
  DoSomething();

那是因为实际指令是条件分支 - 在内部形式中,if不可能与块,嵌套if或实际上除{{{}}之外的任何内容相关联。 1}}。

答案 3 :(得分:2)

代码:

if(a)
    if(b)
        if(c)
            DoSomething();

是一个逻辑(但不是“实际”)的等价物:

if(a && b && c)
    DoSomething();

对于OR运算符,你有点错误。一个逻辑(但同样不是“实际”)的等价物:

if(a || b || c)
    DoSomething();

将是:

if(a)
    DoSomething();
else if(b)
    DoSomething();
else if(c)
    DoSomething();

根据实际差异,我理解编译器引入的任何结果代码差异(有关详细信息,请参阅其他答案)。

答案 4 :(得分:2)

||&&是条件运算符。他们也是运营商,就像你可能知道的其他运营商一样。 (例如+*,...)

他们的行为类似于逻辑运算符|&。他们收到两个bool类型变量并以这种方式返回bool值:

// If one of them is true, the return value is true. Otherwise, it's false.
true  | true  == true
true  | false == true
false | true  == true
false | false == false
// If both of them are true, the return value is true. Otherwise, it's false.
true  & true  == true
true  & false == false
false & true  == false
false & false == false

然而,对于条件运算符,存在一点差异:短路

假设此代码:

bool func1() { .. }
bool func2() { .. }

bool b1 = func1() || func2();
bool b2 = func1() && func2();

如果func1()返回trueb1将变为true,无论func2()返回什么。因此,我们不需要致电func2()而实际上不需要。如果func1()返回false,则同样的内容会应用于b2。此行为称为短路。


现在,让我们考虑一下你的例子。

if (a || b || c)
    DoSomething();

等于

bool value = a || b || c;
if (value)
    DoSomething();

由于条件运算符的order of evaluation是从左到右,它等于

bool value = (a || b) || c;
if (value)
    DoSomething();

答案 5 :(得分:1)

他们的VB等价物可以更具描述性。 VB中||OrElse&&AndAlso 这些是条件运算符;这意味着他们在你的案例中制定控制条款 - if - 根据需要评估条件而不是所有条件。

例如,在if ( a || b ) a如果b为真,b是什么并不重要;结果为true,因此if ( a != null && a.prop == somevalue )将不会被评估,这将导致更快的执行。

此功能也可用作空值检查机制。如果a为空,prop将阻止空引用异常,如果它不为空,则将访问其{{1}}属性以评估第二个条件。