如何在 Java 中评估带有逻辑运算符的表达式？答案

【问题标题】：How are expression with logical operators evaluated in Java?如何在 Java 中评估带有逻辑运算符的表达式？
【发布时间】：2021-02-04 10:58:21
【问题描述】：

我一直在尝试在 Java 中实现插入排序，但在我的程序中遇到了一个奇怪的错误。进行插入的while 循环具有以下条件：

while (arr[j] > key && j>=0)

当j<0 时，循环因ArrayIndexOutOfBoundsException 而崩溃。我花了几个小时试图解决这个问题，但显然改变表达式的顺序解决了这个问题：

while (j >= 0 && arr[j] > key)

这种行为背后的原因是什么？
这是完整的代码：

//Insertion Sort

class Sort {
    public int[] sort(int[] arr) {
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
        int j = i - 1;
        int key = arr[i];

        while (arr[j] > key && j>=0) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j = j - 1;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
    return arr;
    }
}

public class InsertionSort {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("THis is it");
        int[] test = { 54, 68, 92, 3, 565, 8, 7, 64, 0 };
        Sort lort = new Sort();
        lort.sort(test);
        for (int a : test)
            System.out.println(a);
    }
}

【问题讨论】：

您的意思是说第一个版本以ArrayIndexOutOfBoundsException 崩溃而第二个版本没有？这是有道理的。
@JohnKugelman 是的，你是对的。

标签： java

【解决方案1】：

在尝试访问之前检查数组索引是否有效很重要。 Java 在右侧之前评估 && 的左侧。如果您先检查arr[j] > key，那么您不知道j 是否是有效索引，因为这是j >= 0 检查的内容。

当您交换订单并写入j >= 0 && array[j] > key 时，如果j 为非负数，它将仅访问array[j]。如果为负，则循环立即退出。永远不会访问无效索引，避免异常。

进一步阅读：

【讨论】：

【解决方案2】：

布尔运算符（&& 和 ||）是“短路的”。这意味着：一旦明确答案已经确定，他们就会立即起身并放弃他们正在做的事情。

特别是，这意味着 somethingThatEvalsToFalse && foo 导致 foo 甚至根本没有被评估 - false && anything 是错误的，因此没有意义。同样适用于somethingThatEvalsToTrue || foo - true || anything 必然为真，因此，foo 无需评估即可提供答案。

如果foo 有副作用，则这是相关的。 array[j] > key 的副作用是，如果 j 为负数或超过数组的大小，它将抛出 AIOBEx。如果发生短路，则不会评估整个表达式。

Java 语言规范涵盖了这一点，但我不建议通过阅读语言规范来学习 java。这应该是教程中的一章。

【讨论】：

【解决方案3】：

当j 命中 -1 时：

while (arr[j] > key && j>=0)

评估第一部分，arr[-1] 抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException。

当j 命中 -1 时：

while (j>=0 && ...)

永远不会尝试访问arr[-1]，因为这是一个AND 运算符，第一个条件为假就足以结束评估。第二个条件无关紧要，因此不在运行时执行。这样可以避免尝试从 Java 数组的 [-1] 位置读取；

有人说这是被诅咒的操作，Linus Torvalds 将在你的余生中出现在你的梦想中，告诉 C++ 有多糟糕。

【讨论】：