NET基本研究系列——“And”不为人知的秘密

    众所周知，无论程序多么复杂，总是逃脱不了三大基本结构的“束缚”——它们即我们熟知的“顺序”、“选择”与“循环”。自然，不同的编程语言也为这些结构设定了不同的语法与表达形式。它们虽然“大同小异”，但有些“小异”还是值得我们去推敲和关注的——比如VB.NET中逻辑运算符“And”的“短路”问题。
     逻辑运算中的“短路”现象并不是我们日常生活中看到的电路的“短路”，它只是借用了电工学中三大电路状态（通路、断路、短路）中的一个专用名词而已；但如果硬要把它和“电学”联系起来也未尝不可——如果你是电子信息专业的学生，就应该学过数字电路——还记得么——数字电路中“时序逻辑短路”不是曾经有过“逻辑与（或、非、异或、同或）”的概念么？记得那个时候我们还学习过真值表，为此还编出“见零得零，全一为一（逻辑与）”的口诀——实际上，这句口诀还可以再浓缩一下——即“逻辑与”运算只要有一个表达式为0，则其余表达式可不必计算，直接写出“0”作为结果；同样地，“逻辑或”只要表达式中有一个为1，那么结果必然为1，这样“只要以某个表达式就可以计算出整体结果”的运算称为“短路运算”，这样的运算符称为“短路运算符”；计算机编程语言中的“选择”既然是逻辑表达式的天下，那么它们的表达式是否符合这个规律呢？下面让我们用VB来验证一下：

【试验一】请读者打开VS2005，创建一个新的模块文件，敲入下列代码：

Public Sub Main()Sub Main()
     Dim a() As Integer = {1}
        If (a(0) = 0) And (a(1) = 0) Then
            Console.WriteLine()
        Else
            Console.WriteLine("你执行了短路And运算，因而系统不会检测a(1)=0这个运行错误。")
        End If
End Sub

 

在用鼠标点击Run前，是否你脑袋中认为“既然And是短路运算，那么‘a(1) = 0’这个明显的错误不会被系统运行时捕获”吧？然后请点击并验证您的猜想——我相信绝大多数人会大吃一惊的——因为系统报错了！
    事实上原因很简单——因为VB中And并非像“数字电路”中、或者是C语言一类的（&&）那么“门槛精”地“短路运算”，它只会“按部就班、老实巴交”地按照一个个表达式进行布尔判断，最后才根据数字电路“逻辑与”口诀输出最终结果。所以“And”进行逻辑运算并不都是非常安全的——尤其是当某个逻辑表达式出错（如“除法溢出”或“下标溢出”等）。

要解决这个问题，同时提高运算效率，我们可以引入真正的“短路‘与’运算符”——Andalso”。下面请把上面运行时报错代码中的“And”改成“Andalso”，再点击鼠标运行，看看是不是OK了？代码如下：

【试验二】请读者打开刚才在VS2005中已经创建的模块文件，修改后的代码最终如下：

Public Sub Main()Sub Main()
     Dim a() As Integer = {1}
        If (a(0) = 0) AndAlso (a(1) = 0) Then
            Console.WriteLine()
        Else
            Console.WriteLine("你执行了短路And运算，因而系统不会检测a(1)=0这个运行错误。")
        End If
End Sub

   当然，Or也推荐改为“OrElse”。