“&”、“|”、“&&”、“||”之间的区别

1. 单个运算符：& 和 |

这些是位运算符，用于操作二进制位。

&（按位与）

• 对应的二进制位都为1，结果才为1，否则为0。
• 示例：

  int a = 5; // 二进制：0101 
  int b = 3; // 二进制：0011 
  int c = a & b; // 结果：0001 (1)

|（按位或）

• 对应的二进制位只要有一个为1，结果就为1。
• 示例：

  int a = 5; // 二进制：0101 
  int b = 3; // 二进制：0011 
  int c = a | b; // 结果：0111 (7)

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2. 双运算符：&& 和 ||

这些是逻辑运算符，用于布尔值（或逻辑表达式）的运算。

&&（逻辑与）

• 两个表达式都为真时，结果为真；否则为假。
• 短路特性：如果第一个表达式为假，后面的表达式不会被计算。
• 示例：

  int a = 5, b = 0; 
  if (a > 0 && b > 0) { 
      // 条件为假，因为 b > 0 为假 
  }

||（逻辑或）

• 只要有一个表达式为真，结果为真。
• 短路特性：如果第一个表达式为真，后面的表达式不会被计算。
• 示例：

  int a = 5, b = 0; 
  if (a > 0 || b > 0) { 
      // 条件为真，因为 a > 0 为真 
  }

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主要区别

运算符	类型	应用范围	特性
&	按位与运算	位操作	无短路特性
`	`	按位或运算	位操作
&&	逻辑与运算	布尔逻辑	有短路特性
`		`	逻辑或运算

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综合示例

#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 5;  // 二进制：0101
    int b = 3;  // 二进制：0011
    int c;

    // 按位运算
    c = a & b;  // 结果：1（二进制：0001）
    printf("a & b = %d\n", c);

    c = a | b;  // 结果：7（二进制：0111）
    printf("a | b = %d\n", c);

    // 逻辑运算
    if (a > 0 && b > 0) {
        printf("Both a and b are positive.\n");
    }

    if (a > 0 || b > 0) {
        printf("At least one of a or b is positive.\n");
    }

    return 0;
}

输出：

a & b = 1
a | b = 7
Both a and b are positive.
At least one of a or b is positive.

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短路规则

1. &&（逻辑与）

   • 如果左边的表达式为假，整个表达式一定为假，因此右边的表达式不会被求值。
   • 原因：false AND anything 总是 false。

   示例：

   int a = 0;
   if (a != 0 && (10 / a > 1)) {  // 右边的表达式不会执行
       printf("Condition is true.\n");
   } else {
       printf("Condition is false.\n");
   }
   

   输出：

   Condition is false.
   

   **说明：**由于 a != 0 为假，10 / a > 1 不会被计算，因此避免了除以零的错误。

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1. ||（逻辑或）

   • 如果左边的表达式为真，整个表达式一定为真，因此右边的表达式不会被求值。
   • 原因：true OR anything 总是 true。

   示例：

   int a = 1;
   if (a == 1 || (10 / a > 1)) {  // 右边的表达式不会执行
       printf("Condition is true.\n");
   }
   

   输出：

   Condition is true.
   

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实际应用场景

短路求值常用于避免不必要的计算或者防止错误，比如在检查指针或避免除以零时非常有用。

避免空指针访问

char *ptr = NULL;
if (ptr && ptr[0] == 'A') {  // 如果 ptr 为 NULL，ptr[0] 不会被访问
    printf("First character is A.\n");
}

避免除以零

int a = 0, b = 10;
if (a != 0 && b / a > 1) {  // 避免了 b / a 的计算
    printf("Division is valid.\n");
}

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注意

短路求值仅适用于逻辑运算符 && 和 ||。位运算符 & 和 | 不具备短路特性，始终会计算两边的表达式。

示例对比：

int a = 0;
// 使用 &（无短路特性）
if (a != 0 & (10 / a > 1)) {  // 会计算 10 / a，导致错误
    printf("This will cause an error.\n");
}

结果：程序崩溃（除以零错误）