Question

我想知道C ++中的速度或性能是否存在差异：

AND操作：&&, and, bitand

OR操作：||, or, bitor

或者所有人的表现相同？

Answer 1

在详细说明之前，&&和and是等效的，&和bitand，||和or以及|和bitor。有关详细信息，请参阅cppreference.com

它们之间肯定存在差异，所以让我们更详细地看一下它们：

&&和||是逻辑运算符。他们的结果是true或false，没有别的如果至少有一个操作数（||）或两个操作数（&&）不是false，则结果为true，否则为false。< / p>
&和|是按位运算符。它们独立地操作每一个操作数这主要用于对数字进行位操作，比如将数字的最低3位设置为0（考虑它们的二进制表示）：
```
int result1 = number & 0b111;
// or to set the 3 lowermost bits to 1
int result2 = number | 0b111;
```

您可能知道，对于条件语句，C ++中的每个数字都可以解释为布尔值，更具体地说，0是false，其他所有数字都是true。这可能会导致一些混淆，如下例所示：

int a = 1;
int b = 2;
if (a && b) {
    std::cout << "a && b\n";
}
if (a & b) {
    std::cout << "a & b\n";
}

这将只输出a && b，因为a & b为0，因此false，即使a和b都不是false。

简而言之，对于逻辑操作使用&&和||，对于数字上的按位操作使用&和|，但请注意副作用：

除了不同的使用范围外，这些运算符之间还存在另一个差异，即逻辑运算符（&&和||）的强制短路评估。这意味着如果我们已经通过计算第一个操作数来知道表达式的结果，那么第二个操作数就不能进行评估。这意味着以下两段代码是等效的：

bool result = is_this_true() && is_that_true(); // equivalent: bool result; if (is_this_true()) { result = is_that_true(); } else { result = false; }

逻辑或运算符也是如此：

bool result = is_this_true() || is_that_true(); // equivalent: bool result; if (is_this_true()) { result = true; } else { result = is_that_true(); }

这是因为

如果&&的其中一个操作数为false，则结果始终为false

如果||的其中一个操作数为true，则结果始终为true

与按位运算符相比，这肯定会对性能产生影响，基本上有两种不同的方式：

如果is_that_true()的评估需要花费很多时间，那么短路评估可能会节省您在结果短路的情况下的时间。

如果对is_this_true()和is_that_true()的评估都非常快但有副作用，编译器无法摆脱，那么由等效if引入的附加分支声明可能涉及一个小的性能损失（更多细节，阅读分支错误预测）。但是，在大多数情况下，这种性能差异非常小，除非对这些逻辑运算符的评估是您的性能瓶颈（再次，这应该是非常不可能），否则您不应该担心它。

如果您想了解更多信息，已经有几个答案详细说明了短路评估的效果，例如，请参阅 Is short-circuiting logical operators mandated? And evaluation order?

Answer 2

或者所有人的表现相同？

这是一个苹果/橘子问题。 and和bitand执行不同的工作。

示例：

bool both_nonzero(int x, int y)
{
    return x and y;
}

bool have_corresponding_bits(int x, int y)
{
    return bool(x bitand y);
}

相应的汇编程序（gcc-x86_64 -O3）：

both_nonzero(int, int):
        test    edi, edi
        setne   al
        test    esi, esi
        setne   dl
        and     eax, edx
        ret

have_corresponding_bits(int, int):
        test    edi, esi
        setne   al
        ret

正如您所看到的，第二个功能需要更少的指令，但从CPU的角度来看，它执行的任务更简单（按位操作是CPU的基础和黄油）生活的工作）。

＆＃34;和＆＃34;，＆＃34;＆amp;＆amp;＆＃34;之间的C ++差异和＆＃34; bitand＆＃34;

2 个答案: