ビット演算と論理演算と高速化と。

みむらです。

「私と小鳥と鈴と」って中学か小学校かでやりませんでしたかね。
どうでもいいですね。ごめんなさい。

C でコードを書いていると、AND 演算や OR 演算をよく使うんですが、
よく “&” と “&&” だったり、 “|” と “||” を間違えていたりします。

や、眠たいときや全力で＼ﾊﾞﾘﾊﾞﾘﾊﾞﾘﾊﾞﾘ／みたいなことしているときによくやるんですが、
自戒を込めてメモ。たまにテストで填まった時によく確認するとこれ、ってこともあるので。

#include <stdio.h>

int main(void){
	int a = 0xFF;
	int b = 0x64;

	printf("BITWISE = 0x%x, LOGICAL = 0x%x",a&b,a&&b);
	return 0;
}

実行するとわかりますが、結果として、

BITWISE = 0x64, LOGICAL = 0x1

こうなるかと思います。

つまり、

となるわけで、意味が異なります。

時に、C ですと、結果が 0 以外であれば TRUE として処理するように考えていますと、

演算子を書き間違えていたときに問題が起きるので、

該当箇所は func() != 0 というような感じで書いておくといいのかも、とふと。

OR 演算も同じような感じで。

#include <stdio.h>

int main(void){
	int a = 0x100;
	int b = 0x64;

	printf("BITWISE = 0x%x, LOGICAL = 0x%x",a|b,a||b);
	return 0;
}

もちろん結果も、

BITWISE = 0x164, LOGICAL = 0x1

こんな感じで変わってきます。

最後に高速化について。

C や C++ ではコンパイラによると思うので、私はよくわかりませんが、

C# においては、演算子の使い分けで高速化ができるようです。

こちらのウェブサイトを見比べるとわかるのですが、

& 演算子の場合は双方を評価して結果を出しますが、

&& 演算子の場合は単なる論理 AND のため、最初の演算で結果が確定する場合は２個目以降は演算しません。

要は、

funcA() & funcb()

とあった場合は、結果にかかわらず両方を演算し、

funcA() && funcb()

とあった場合、 funcA() が False を返す場合、 funcb() は実行されません。

これを応用すれば演算が最小限で済み、演算が高速になることが容易に考えられます。

（ただ、評価順を最適化する必要があるかとは思います。）

またやろうと思えば、

if(hoge.IsEnable() && hoge.type == Hoge.HOGEHOGE) { }

のような、有効なら細かく調査していくみたいなことも書けるのだとは思いますが、

私のような人には危険な気がしますが。

そんなこんなで特に私の場合、ビットごとの論理演算をしているかどうか。

これを間違えないようにコードを書きたいですね。

ってことで、よく間違いをやらかすのでメモ。

追記（2012/11/04 7:07）：

記事についてコメントをいただきました。

最後の部分について、

世間では「ショートサーキット評価」と言うそうで、言語仕様で明確に定義されているとのこと。

また、返値もブーリアンではなく最後に評価した値となる言語もあるようで、いろいろとおもしろそうです。

みむらの手記手帳