C语言中的三元（条件）运算符

Question

条件运算符的必要性在哪里？从功能上讲，它是多余的，因为它实现了一个if-else结构。如果条件运算符比等效的if-else赋值更高效，那么为什么编译器不能更有效地解释if-else？

- Bongali Babu

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关于三元运算符的使用情况，还有很多其他问题需要了解。 - Dana the Sane

它实际上被称为条件运算符。它恰好是唯一的三元运算符，但正如Jon Skeet曾提醒我一样，以后总有可能会出现另一个。 - Benjamin Autin

@toast：实际上，“三元运算符”是它的常用名称，如果不是比条件语句更常见的话。 - vittore

@vittore：我只是在分享一些我通过Jon Skeet学到的小知识。试图通过联想变得更酷。 ;) - Benjamin Autin

不是多余的。您可以在许多无法放置if块的地方使用它，例如在声明中。 - Leo

C++三目运算符 vs if-else - Ciro Santilli OurBigBook.com

Answer 1

在C语言中，它的真正用途是它是一个表达式而不是语句；也就是说，您可以将其放在语句的右侧（RHS）。因此，您可以更简洁地编写某些内容。

- Charlie Martin

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这是关键点。它将if/else转换为表达式，而不是语句。我怀疑在这里有相当多的人不明白这种区别（请不要评论说你知道，我不是在和你说话 ;)）. - Darren Clark

@Charlie: +1。我在我的评论中提到了这一点，但将其明确表述很好。 - John Feminella

由于这个特性，它是一个很好的工具，可以使代码更加“功能化”，而不是“过程化”。 - Charles Bretana

Answer 2

其他回答很好。但我很惊讶没有人提到它可以用来以简洁的方式帮助实施const正确性。

像这样：

const int n = (x != 0) ? 10 : 20;

基本上，n是一个const，其初始值取决于一个条件语句。最简单的替代方案是将n不声明为const，这样就可以使用普通的if语句来初始化它了。但如果你想要它是一个const，那么就不能用普通的if语句实现。你可以使用像下面这样的辅助函数来替代：

int f(int x) {
    if(x != 0) { return 10; } else { return 20; }
}

const int n = f(x);

但三元条件运算符版本更加简洁，可以说更易读。

- Evan Teran

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嗯，const关键字确实在条件运算符出现大约25年后才问世。不过这个语法技巧挺巧妙的。 - Charlie Martin

Answer 3

三目运算符是一种语法上和可读性上的便利，而不是性能上的捷径。对于复杂度不同的条件语句，人们对它的价值观存在分歧，但对于短条件语句来说，拥有一个单行表达式很有用。

此外，由于它是一个表达式，正如Charlie Martin所写的那样，在C语言中它可以出现在语句的右侧。这对于简洁很有价值。

- John Feminella

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性能是复杂处理器崛起期间的一个优点之一。您不必倒空整个处理器管道以执行分支并可能执行额外的复制，而通常只需将单个准备好的值推入管道即可。 此外，与类似于“if (A) return ret1; else if (B) return ret2; ...”之类的表达式相比，它通常更易读且适用于多行。在以下代码中没有任何难以理解的地方： return A? ret0 : B? ret1 : C? ret2 : D? ret3; - dwn

三元运算符还可以减少代码的圈复杂度。 - AlphaGoku

@AkshayImmanuelD ⇒ 三元运算符并不能降低圈复杂度。无论是使用三元运算符还是 if 语句，代码的路径数量都是相同的。 - John Feminella

Answer 4

这对于代码混淆至关重要，比如：

Look->       See?!

No
:(
Oh, well
);

- Artelius

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注意：要使上面的代码编译通过，只需添加struct{int See;}Look;int No,Oh,well;int main(){ / 上面的代码放在这里 */ }。 - Artelius

Answer 5

紧凑性和将if-then-else结构内联到表达式中的能力。

- tvanfosson

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内联方面是我认为其他人忽略了的一个明显差异。 - Man Vs Code

Answer 6

在C语言中，有很多东西并不是必需的，因为它们可以在其他方面更或多或少地实现。以下是一个不完整的列表：

1. while 循环
2. for 循环
3. 函数
4. 结构体

想象一下如果没有这些内容你的代码会是什么样子，你也许就能找到答案了。三目运算符是一种"语法糖"，如果谨慎使用和技巧得当，会使编写和理解代码变得更容易。

- 1800 INFORMATION

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继续这个论点，我们实际上根本不需要 C，因为我们可以用汇编语言完成所有必要的工作。 - Ether

“可移植性是给那些不会写新程序的人准备的。”- Linus Torvalds - Chris Lutz

Answer 7

有时候，三元运算符是完成工作的最佳方式。特别是当你想要三元运算符的结果是一个l-value时。

这不是一个好的例子，但我在寻找更好的例子上一片空白。确实，并不经常真正需要使用三元运算符，尽管我仍然经常使用它。

const char* appTitle  = amDebugging ? "DEBUG App 1.0" : "App v 1.0";

然而，我要警告的一件事是不要把三元运算符串在一起。它们在维护时会变成一个真正的问题：

int myVal = aIsTrue ? aVal : bIsTrue ? bVal : cIsTrue ? cVal : dVal;

编辑: 这里有一个更好的例子。你可以使用三元运算符来分配引用和const值，否则你需要编写一个函数来处理它:

int getMyValue()
{
  if( myCondition )
    return 42;
  else
    return 314;
}

const int myValue = getMyValue();

...可以变成：

const int myValue = myCondition ? 42 : 314;

哪个更好是一个有争议的问题，我选择不进行辩论。

- John Dibling

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我同意关于抨击的观点，但我发现那个东西很容易读懂。:) 在测试示例中，变量按字母顺序对齐。 - Darren Clark

当你开始把东西放在括号里时，情况会变得非常棘手。 - John Dibling

即使只是一次使用也可能导致 bug。例如：你的发布版本将会有标题“DEBUG App 1.0”。 - Michael Myers

如果您想展示结果作为左值的使用，那么三元运算符不应该在赋值语句的左侧吗？例如： - Razzle

Answer 8

三元操作符是一个表达式而不是语句，这使得它可以在宏扩展中用作表达式的一部分，用于函数样式的宏。虽然Const可能不是C语言的原始部分，但是宏预处理器早已存在。

我看到过它被用在一个数组包中，该包使用宏进行边界检查的数组访问。检查引用的语法类似于aref(arrayname,type,index)，其中arrayname实际上是一个指向结构体的指针，该结构体包括数组边界和用于数据的无符号字符数组，type是数据的实际类型，index是索引。这个宏的扩展非常复杂（我不会从记忆中做），但是它使用了一些三元操作符来进行边界检查。

在C中，由于需要返回对象的多态性，不能将其作为函数调用执行。因此，需要使用宏在表达式中进行类型转换。 在C ++中，您可以通过模板化的重载函数调用（可能是operator []）来执行此操作，但是C没有这样的功能。

编辑：这是我所说的示例，来自伯克利CAD数组包（glu 1.4版）。 array_fetch的文档如下：

type
array_fetch(type, array, position)
typeof type;
array_t *array;
int position;

从数组中获取一个元素。如果尝试引用超出数组边界的位置，则会发生运行时错误。在对数组进行解引用时，并没有类型检查来确保给定位置上的值实际上是使用的类型。

下面是array_fetch的宏定义（请注意使用三元运算符和逗号序列运算符，以在单个表达式中执行所有子表达式并获得正确顺序的值）：

#define array_fetch(type, a, i)         \
(array_global_index = (i),              \
  (array_global_index >= (a)->num) ? array_abort((a),1) : 0,\
  *((type *) ((a)->space + array_global_index * (a)->obj_size)))

数组插入的扩展（如果需要，像C++向量一样增加数组大小）甚至更加复杂，涉及多个嵌套的三元运算符。

- dewtell

Answer 9

既然还没有人提到这点，那么得到智能的printf语句的唯一方法就是使用三元运算符：

printf("%d item%s", count, count > 1 ? "s\n" : "\n");

注意：当从C转移到C ++时，操作符优先级存在一些差异，可能会因此产生微妙的错误。

- dirkgently

Answer 10

这是一种语法糖，也是一个方便的简写形式，用于只包含一个语句的简短 if/else 代码块。在功能上，两个结构应该执行相同。

- Dana the Sane