?C++ 是一種廣泛使用的編程語(yǔ)言，但也是編程錯(cuò)誤最常見的語(yǔ)言之一。其中許多錯(cuò)誤是由于邏輯錯(cuò)誤造成的。特別是，比較操作中的錯(cuò)誤可能會(huì)影響代碼的準(zhǔn)確性和可靠性。

?C++ 語(yǔ)言中有一種特定的比較錯(cuò)誤，許多新開發(fā)人員會(huì)忽略這種錯(cuò)誤。這種錯(cuò)誤是由于對(duì)操作符在執(zhí)行多個(gè)比較時(shí)的工作原理的錯(cuò)誤理解而導(dǎo)致的。了解如何避免這個(gè)常見錯(cuò)誤以及為什么會(huì)發(fā)生這個(gè)錯(cuò)誤。

C++ 中的比較

C++編程語(yǔ)言提供了許多不同的功能和工具，包括基本的操作，如比較運(yùn)算符。比較運(yùn)算符是編程語(yǔ)言中的特殊操作，您可以使用它們將數(shù)據(jù)與彼此進(jìn)行比較。開發(fā)人員經(jīng)常使用這些運(yùn)算符，特別是在創(chuàng)建算法時(shí)。

在日常生活中，您可以在許多不同的例子中看到比較運(yùn)算符。例如，當(dāng)您在雜貨店購(gòu)物時(shí)，您會(huì)心里比較價(jià)格。如果一種產(chǎn)品的價(jià)格比另一種低，您會(huì)選擇那種產(chǎn)品。

在 if-else 語(yǔ)句中經(jīng)常會(huì)看到比較運(yùn)算符。比較運(yùn)算符是檢查一個(gè)值是否大于、小于或等于另一個(gè)值的地方。有一個(gè)非常小但重要的細(xì)節(jié)不應(yīng)該忽視，即比較表達(dá)式的結(jié)果返回true或false，這是布爾值。這些值是編程中控制結(jié)構(gòu)的基本組成部分之一。

例如，在C++編程語(yǔ)言中，“==”運(yùn)算符檢查兩個(gè)值是否相等。如果這兩個(gè)值相等，結(jié)果返回 true，否則結(jié)果將是 false。

if (a == b)
{
????return true;
} 
else
{
????return false;
}

比較問題的示例

C++ 初學(xué)者常犯的一個(gè)錯(cuò)誤是使用比較運(yùn)算符。這些運(yùn)算符允許程序員比較兩個(gè)值，并根據(jù)比較結(jié)果執(zhí)行不同的操作。然而，如果使用這些運(yùn)算符不正確，可能會(huì)導(dǎo)致意想不到的錯(cuò)誤。

例如，盡管表達(dá)式 3 < 15 < 10 在數(shù)學(xué)上是不正確的，但是 C++ 將其結(jié)果視為 true。您可以通過編寫以下簡(jiǎn)單的測(cè)試程序來證明這一點(diǎn)。

首先，創(chuàng)建一個(gè)名為 linuxmi.cpp 的文件。使用您喜歡的代碼編輯器打開此文件，并添加以下代碼：

#include <iostream>
int a = 15;

int main()
{
????if (3 < a < 10)
????{
????????std::cout << "foo" << std::endl;
????}
????else
????{
????????std::cout << "boo" << std::endl;
????}

????return 0;
}

您可以使用此命令來編譯和運(yùn)行代碼：

linuxmi@linuxmi:~/www.linuxmi.com$ g++ linuxmi.cpp -o linuxmi

現(xiàn)在你有一個(gè)名為 linuxmi 的程序。運(yùn)行程序并檢查其輸出。

C++ 認(rèn)為 3 < 15 < 10 是正確的，即使它在數(shù)學(xué)上是不正確的。那么造成這種結(jié)果的原因是什么？

C++中的比較問題原因

和大多數(shù)編程語(yǔ)言一樣，C++ 從左到右讀取代碼。每個(gè)比較運(yùn)算符都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)布爾值。布爾值不僅代表 true 和 false，還有一個(gè)數(shù)學(xué)等價(jià)物。

計(jì)算機(jī)的工作原理依賴于 0 和 1。對(duì)于計(jì)算機(jī)來說，某件事情的結(jié)果只能是 true 或 false。計(jì)算機(jī)程序通常將數(shù)字 1 視為 true，數(shù)字 0 視為 false。

再次仔細(xì)查看比較問題，并從左到右閱讀該語(yǔ)句，你會(huì)發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)不同的比較。第一個(gè)比較是在數(shù)字 3 和 15 之間。這是一個(gè) true 值，因?yàn)?3 小于 15。

第二個(gè)比較是針對(duì)該結(jié)果和數(shù)字 10 之間的比較。由于需要進(jìn)行數(shù)字比較，C++ 會(huì)將布爾值 true 靜默轉(zhuǎn)換為 1。1 小于 10，因此總的結(jié)果是 true。

總之，雖然這看起來像是一個(gè)數(shù)學(xué)謬誤，但對(duì)于 C++ 和計(jì)算機(jī)來說，這種說法是正確的。

如何解決 C++ 中的比較問題

C++ 和其他大多數(shù)編程語(yǔ)言在邏輯比較方面使用了與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)不同的語(yǔ)法。數(shù)學(xué)表達(dá)式 3 < a < 15 的意思是“ 3 小于 a 且 a 小于 15”。然而，正如你所看到的，C++ 對(duì)這個(gè)表達(dá)式的解釋是不同的。

要在 C++ 中表示“and”，可以使用“&&”運(yùn)算符。然后，您可以將布爾表達(dá)式鏈接在一起，并使用像“&&”表示 AND，“||”表示OR和“！”表示 NOT 等運(yùn)算符構(gòu)建邏輯。像 Java 這樣的語(yǔ)言使用相同的邏輯運(yùn)算符。

使用正確的邏輯運(yùn)算符，可以修復(fù)前面示例中的錯(cuò)誤：

#include <iostream>
int a = 15;

int main()
{
    if (3 < a && a < 10)
    {
    std::cout << "foo" << std::endl;
    }
    else
    {
    std::cout << "boo" << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

現(xiàn)在這段代碼將測(cè)試 a 值是否大于 3 以及 a 值是否小于 10。編譯并運(yùn)行程序并觀察結(jié)果。

前面的例子輸出了“foo”，但現(xiàn)在程序輸出了預(yù)期的“boo”。比較的左側(cè)（3 < a）的布爾值為true。右側(cè)的值（a < 10）為false。由于true和false始終是false，因此整個(gè)表達(dá)式的結(jié)果為false，因此條件失敗，else塊運(yùn)行。

提示：你也可以嘗試將 AND (&&) 運(yùn)算符切換為 OR (||) 并觀察不同的結(jié)果。

在 C++ 中邏輯檢查的重要性

在C++中，邏輯比較涉及使用布爾值和比較運(yùn)算符。確保使用正確的布爾值和比較運(yùn)算符來控制程序的運(yùn)行。因?yàn)镃++通常不會(huì)完全失敗，而是執(zhí)行不同的行為，所以很難發(fā)現(xiàn)格式不正確的表達(dá)式。

現(xiàn)在您知道編譯器如何忽略這個(gè)問題，并在從左到右讀取每個(gè)比較時(shí)將其視為布爾值。在使用任何語(yǔ)言時(shí)都要注意這個(gè)問題，并學(xué)會(huì)識(shí)別其影響，以便提前一步。