三元运算符与 if 语句的优点

Question

我正在浏览一些代码，在其中发现了一些三元运算符。这段代码是我们使用的一个库，它应该非常快。

我在想除了空间之外我们是否还可以节省任何东西。

你的经验是什么？

Answer 1

性能

三元运算符在性能上不应与编写良好的等效 if/else 语句不同...它们很可能解析为抽象语法树中的相同表示形式，进行相同的优化等等。

您只能做的事情？ ：

如果您正在初始化常量或引用，或者计算在成员初始化列表中使用哪个值，则不能使用 if/else 语句，但 if/else 语句不能使用，但 < code>? : 可以是：

const int x = f() ? 10 : 2;

X::X() : n_(n > 0 ? 2 * n : 0) { }

简洁代码的分解

使用 ? : 的关键原因包括本地化，并避免多余地重复其他内容相同语句/函数调用的部分，例如：

if (condition)
    return x;
else
    return y;

...仅比...更好

return condition ? x : y;

...如果与非常缺乏经验的程序员打交道，或者某些术语足够复杂以至于？ ： 结构在噪音中迷失了。在更复杂的情况下，例如：

fn(condition1 ? t1 : f1, condition2 ? t2 : f2, condition3 ? t3 : f3);

等效的 if/else：

if (condition1)
    if (condition2)
        if (condition3)
            fn(t1, t2, t3);
        else
            fn(t1, t2, f3);
    else if (condition3)
            fn(t1, f2, t3);
        else
            fn(t1, f2, f3);
else
    if (condition2)
       ...etc...

这是编译器可能会也可能不会优化的大量额外函数调用。

此外，? 允许您选择一个对象，然后使用其成员：

(f() ? a : b).fn(g() ? c : d).field_name);

等效的 if/else 将为：

if (f())
    if (g())
        x.fn(c.field_name);
    else
        x.fn(d.field_name);
else
    if (g())
        y.fn(c.field_name);
    else
        y.fn(d.field_name);

Can't named temporaries改进上面的 if/else 怪物吗？

如果表达式 t1、f1、t2 等过于冗长而无法重复键入，创建命名临时变量可能会有所帮助，但是：

• 要获得与 ? : 匹配的性能，您可能需要使用 std::move，除非将相同的临时值传递给两个 & ;& 参数在调用的函数中：那么你必须避免它。这更加复杂且容易出错。

• c ? x : < strong>y 评估 c，然后评估 x 中的一个，但不是两者都评估> 和 y，这使得在使用指针之前可以安全地说测试指针不是 nullptr，同时提供一些后备值/行为。该代码仅获取实际选择的 x 和 y 中的任何一个的副作用。对于命名临时变量，您可能需要在其初始化过程中使用 if / else 或 ? : 来防止执行不需要的代码，或代码执行次数超出预期。

功能差异：统一结果类型

考虑：

void is(int) { std::cout << "int\n"; }
void is(double) { std::cout << "double\n"; }

void f(bool expr)
{
    is(expr ? 1 : 2.0);

    if (expr)
        is(1);
    else
        is(2.0);
}

在上面的条件运算符版本中，1 经过标准转换为 double，以便类型与 2.0 匹配，这意味着即使在 true/1 情况下也会调用 is(double) 重载。 if/else 语句不会触发此转换：true/1 分支调用 is （整数）。

您也不能在条件运算符中使用总体类型为 void 的表达式，但它们在 if/else。

强调：需要值的操作之前/之后的值选择

有不同的强调：

if/else 语句首先强调分支以及要做什么是次要的，而三元运算符则强调要做什么而不是选择要执行的值。

在不同的情况下，两者都可以更好地反映程序员对代码的“自然”视角，并使更容易理解、验证和维护。您可能会发现自己根据编写代码时考虑这些因素的顺序来选择其中一个 - 如果您已经开始“做某事”，那么您可能会使用几个（或几个）值中的一个来执行操作它与 ? : 是表达这一点并继续编码“流程”的破坏性最小的方式。

Answer 2

在我看来，三元运算符相对于普通 if 语句的唯一潜在好处是它们能够用于初始化，这对于 const 特别有用：

例如，

const int foo = (a > b ? b : a - 10);

如果不使用 if/else 块，则不可能使用 if/else 块来执行此操作还有一个函数 cal。如果您碰巧有很多像这样的 const 情况，您可能会发现正确初始化 const 比使用 if/else 赋值有一点好处。测量一下！但可能甚至无法衡量。我倾向于这样做的原因是因为通过将其标记为 const ，编译器知道我稍后执行的操作可能/会意外地更改我认为已修复的内容。

实际上，我想说的是，三元运算符对于 const 正确性很重要，而 const 正确性是一个很好的习惯：

1. 让编译器帮助您发现所犯的错误，从而节省大量时间。
2. 这可以 编译器应用其他优化

Answer 3

嗯...

我用 GCC 和这个函数调用做了一些测试：

add(argc, (argc > 1)?(argv[1][0] > 5)?50:10:1, (argc > 2)?(argv[2][0] > 5)?50:10:1, (argc > 3)?(argv[3][0] > 5)?50:10:1);

使用 gcc -O3 生成的汇编代码有 35 条指令。

使用 if/else + 中间变量的等效代码有 36 个。使用嵌套 if/else 时，使用 3 > 的事实。 2> 1，我得到了 44。我什至没有尝试将其扩展为单独的函数调用。

现在我没有做任何性能分析，也没有对生成的汇编代码进行质量检查，但是对于像这样没有循环等简单的事情，我相信越短越好。

看来三元运算符毕竟还是有一定价值的:-)

当然，前提是代码速度绝对至关重要。嵌套时，if/else 语句比 (c1)?(c2)?(c3)?(c4)?:1:2:3:4 之类的语句更容易阅读。使用巨大的表达式作为函数参数并不有趣。

另请记住，嵌套三元表达式使重构代码（或通过在某个条件下放置一堆方便的 printfs() 进行调试）变得更加困难。

Answer 4

如果您从性能角度担心它，那么如果两者之间有任何不同，我会感到非常惊讶。

从外观和感觉的角度来看，这主要取决于个人喜好。如果条件很短并且真/假部分很短，那么三元运算符就可以了，但在 if/else 语句中任何更长的内容往往会更好（在我看来）。

Answer 5

您认为两者之间必须有区别，而事实上，有许多语言放弃“if-else”语句而支持“if-else”表达式（在在这种情况下，它们甚至可能没有三元运算符，这不再需要）

想象一下：

x = if (t) a else b

无论如何，三元运算符是某些语言（C、C#、C++、Java 等）中的表达式，但没有 有“if-else”表达式，因此它在那里发挥着独特的作用。