布尔运算符 && 之间的区别和&和 || 之间和 |在R中

Question

根据R语言定义， & 和 && 之间的区别（对应 | 和 ||）是前者是矢量化，而后者则不是。

根据帮助文本，我阅读类似于“And”和“AndAlso”之间的差异（相应地“Or”和“OrElse”）... 意义： 并非所有评估，如果不需要的话（即，如果 A 为真，则 A 或 B 或 C 总是为真，所以停止评估 A 是否为真）

有人可以在这里阐明吗？ 另外，R 中有 AndAlso 和 OrElse 吗？

Answer 1

较短的形式是向量化的，这意味着它们可以返回一个向量，如下所示：

((-2:2) >= 0) & ((-2:2) <= 0)
# [1] FALSE FALSE  TRUE FALSE FALSE

较长的形式则不然，因此（从 4.3.0 开始）必须给出长度为 1 的输入。（万岁！所需的检查较少，请参见下文。）

直到 R 4.3.0，给出 &&输入长度> 1 没有抛出错误，而是从左到右评估，仅检查每个向量的第一个元素，因此上面给出：

((-2:2) >= 0) && ((-2:2) <= 0)
# [1] FALSE

正如帮助页面所述，这使得较长的形式“适合对控制流进行编程，并且通常是优先用于 if 子句。”

因此，只有当您确定向量的长度为一时，您才需要使用长形式，并且从 4.3.0 开始，R 强制执行此操作。

如果您使用的是以前的版本，您应该绝对确定您的向量的长度仅为 1，例如在它们是仅返回长度 1 布尔值的函数的情况下。如果向量的长度可能大于 1，则需要使用缩写形式。因此，如果您不确定，您应该首先检查，或者使用缩写形式，然后使用 all 和 any 将其缩减为长度，以便在控制中使用流语句，如 if。

函数 all 和 any 通常用于向量化比较的结果，以分别查看所有或任何比较是否为 true。这些函数的结果肯定是长度为 1，因此它们适合在 if 子句中使用，而矢量化比较的结果则不然。 （尽管这些结果适合在 ifelse 中使用。）

最后一个区别：&& 和 || 仅评估尽可能多的结果根据需要使用术语（通常称为短路）。例如，这里是使用未定义值a的比较；如果它没有短路（如 & 和 | 那样），则会给出错误。

a
# Error: object 'a' not found
TRUE || a
# [1] TRUE
FALSE && a
# [1] FALSE
TRUE | a
# Error: object 'a' not found
FALSE & a
# Error: object 'a' not found

最后，请参阅 The R Inferno 中的第 8.2.17 节，标题为“和和安和”。

Answer 2

关于“短路”的答案可能会产生误导，但有一定道理（请参阅以下）。在 R/S 语言中，&& 和 || 仅计算第一个参数中的第一个元素。无论第一个元素的值如何，向量或列表中的所有其他元素都将被忽略。这些运算符旨在与 if (cond) {} else{} 构造配合使用，并指导程序控制而不是构造新向量。& 和 < code>| 运算符被设计用于处理向量，因此它们将“并行”应用，可以说，沿着最长参数的长度。在进行比较之前需要评估两个向量。如果向量的长度不同，则执行较短参数的回收。

当计算 && 或 || 的参数时，如果从左到右连续的任何值是决定性的，则存在“短路” ，然后停止评估并返回最终值。

> if( print(1) ) {print(2)} else {print(3)}
[1] 1
[1] 2
> if(FALSE && print(1) ) {print(2)} else {print(3)} # `print(1)` not evaluated
[1] 3
> if(TRUE && print(1) ) {print(2)} else {print(3)}
[1] 1
[1] 2
> if(TRUE && !print(1) ) {print(2)} else {print(3)}
[1] 1
[1] 3
> if(FALSE && !print(1) ) {print(2)} else {print(3)}
[1] 3

只有当参数需要很长时间才能评估时，短路的优点才会显现出来。当参数是处理较大对象或具有更复杂数学运算的函数时，通常会发生这种情况。

更新：最新版本的 news(“R”) 表示，向 && 或 || 已弃用并发出警告，RCore 的目的是使其在 R 的后续版本中成为错误。

Answer 3

&& 和 || 就是所谓的“短路”。这意味着如果第一个操作数足以确定表达式的值，则它们不会计算第二个操作数。

例如，如果 && 的第一个操作数为 false，则计算第二个操作数就没有意义，因为它无法更改表达式的值 (false && ; true 和 false && false 都是 false）。当第一个操作数为 true 时，|| 也是如此。

您可以在此处阅读有关此内容的更多信息：http://en.wikipedia.org/wiki/Short-Circuit_evaluation在该页面上的表格中，您可以看到 && 相当于 VB.NET 中的 AndAlso，我假设您指的是它。

Answer 4

运算符 &&/|| 和 &/之间存在三个相关差异 |，在 官方文档。总结如下：

1. & 和 | 是向量化

这意味着，如果您想对向量执行逐元素逻辑运算，您应该使用 & 和 |：

a = c(TRUE, TRUE, FALSE, FALSE)
b = c(TRUE, FALSE, TRUE, FALSE)

a | b
# [1]  TRUE  TRUE  TRUE FALSE

a || b
# Error in a || b : 'length = 4' in coercion to 'logical(1)'

在以前版本的 R 中，a || b （和 a && b）没有导致错误。相反，这些操作会默默地截断输出（仅返回第一个元素；在导致此错误之前，它会在 R 4.2 中短暂引发警告）。

2. && 和 || 是短路的

短路意味着只计算表达式的右侧如果左侧尚未确定结果。几乎每种编程语言都对条件操作执行此操作，因为在编写 if 条件时会产生方便的习惯用法，例如：

if (length(x) > 0L && x[1L] == 42) …

此代码依赖于短路：没有它，代码将失败 if x 为空，因为右侧尝试访问不存在的元素。如果没有短路，我们将不得不使用嵌套的 if 块，从而导致更冗长的代码：

if (length(x) > 0L) {
    if (x[1L] == 42) …
}

作为一般规则，在条件表达式内 (if, while）你应该总是使用&&和||，即使不需要短路：它更重要惯用的，并导致更统一的代码。

3. & 和 | 可以执行按位算术

在许多（大多数？）编程语言中，& 和| 实际上执行的是按位算术而不是布尔算术。也就是说，对于两个整数 a 和 b，a & b 计算按位与，以及a | b 计算按位或。对于布尔值，按位运算和逻辑运算之间没有区别；但对于任意整数，结果不同。例如，1 |在大多数编程语言中，2 == 3。

然而，对于 R 来说，情况并非如此：R 将 & 和 | 的数字参数强制转换为逻辑值并执行布尔算术。

…除非两个参数都是 raw 类型：

c(1, 3) | c(2, 4)
# [1] TRUE TRUE

as.raw(c(1, 3)) | as.raw(c(2, 4))
# [1] 03 07

值得注意的是，操作 !（逻辑非）和 xor 也会在以下情况下执行按位算术运算：使用 raw 参数调用。