C#中while循环中的两个语句

Question

我正在编写一个程序，该程序从键盘接收输入并以以下螺旋方式打印正方形矩阵。

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我设法编写了这个程序，但遇到了一个奇怪的错误。在第26行它给了我一个数组越界异常。

while (matrix[row, col] == 0 && col < matrix.GetLength(0) )

然而，如果我在循环内切换两个语句的顺序，异常就会消失？这是否意味着while循环中两个语句的顺序很重要？如果是这样，为什么呢？难道不应该是当两个语句都为真时执行循环，只要其中一个为假，无论哪个，就停止执行吗？以下是我的代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace SpiralMatrixN
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //prompt the user to enter n
            Console.WriteLine("Enter the value of n");
            int n = int.Parse(Console.ReadLine());
            int[,] matrix = new int[n,n];
            Console.Clear();
            System.Console.SetWindowSize(100, 30);
            int value = 1;
            int col = 0;
            int row = 0;
            if (n>0 && n<21)
            {
                while(value <= n*n)
                {
                    while (matrix[row, col] == 0 && col < matrix.GetLength(0) )
                    {
                        matrix[row, col++] = value;
                        value++;
                    }
                    col--;
                    row++;
                    while (row < matrix.GetLength(1) && matrix[row, col] == 0)
                    {
                        matrix[row++, col] = value;
                        value++;
                    }

                    row--;
                    col--;
                    while (col >= 0 && matrix[row, col] == 0 )
                    {
                        matrix[row, col--] = value;
                        value++;
                    }
                    col++;
                    row--;
                    while (matrix[row, col] == 0 && row >= 0)
                    {
                        matrix[row--, col] = value;

                        value++;
                    }

                    col++;
                    row++;
                }

                for (int i = 0; i < matrix.GetLength(0); i++)
                {
                    for (int j = 0; j < matrix.GetLength(1); j++)
                    {
                        Console.SetCursorPosition(j * 5, i * 2);
                        Console.Write(matrix[i, j] + " ");
                    }
                    Console.WriteLine();
                }
            }
        }
    }
}

- Georgi Sokratov

---

我会确保row和col的值是你所期望的。在代码中设置断点，确保循环的行为符合你的预期。 - dub stylee

你应该在这里发布你的代码。 - demonplus

是的，因为短路。我相信有一个不错的副本在某个地方。 - harold

虽然与您的问题无关，但是您正在将“col”和“row”与错误的值进行比较。您应该使用col < matrix.GetLength(1)和row < matrix.GetLength(0)。在您当前的代码中可以工作，因为两个维度都是“n”，但是如果您有一个不是正方形的矩阵，由于这个原因，您将会遇到问题。 - Erik

Answer 1

是的，顺序很重要。在 && 子句中的条件会按照优先级顺序执行，如果其中一个失败，则不会执行另一个条件。目前你的代码因为 matrix[row, col] == 0 被首先执行，导致 col 越界。因此，你对于 col 的检查（顺便说一下，这个检查是绝对正确的）应该放在第一位：

while (col < matrix.GetLength(0) && matrix[row, col] == 0)

如果失败，第二个语句将不会被执行并且您将不会收到错误。这被称为“短路求值”。

- Andrei

Answer 2

是的，这被称为短路评估。由于您使用了"&&"，第二个条件只有在第一个条件评估为true时才会被评估。

- Yosep Kim

Answer 3

&& 和 || 运算符被称为“快捷短路运算符”；只有必要时才会评估第二个部分。这有两个好处：

1. 在执行过程中更高效，因为运行的代码较少（通常不会比较多，但如果你正在进行IO或类似操作，情况可能会有所不同），以及

2. 对于编程来说非常方便，因为你可以使用第一部分作为第二部分被评估的前提条件。例如，

   if (myObj != null && myObj.Name == "something")

   如果上面的两个部分都被评估了，那么当 myObj 为空时，就会从 myObj.Name 报错。

如果你确实需要无论如何都要评估表达式的两个部分，可以使用 & 或 | 运算符。但我发现我很少这样做。

MSDN: && Operator (C# Reference)

- Arin

Answer 4

&& 中的顺序很重要，它使用短路计算，而 & 则不是。在 && 表达式中，从左到右，如果一个条件为假，则不会评估其他条件。

条件逻辑运算符

&& 和 || 运算符被称为条件逻辑运算符，它们也被称为“短路”逻辑运算符。

条件与表达式：

包容或表达式   条件与表达式 && 包容或表达式

条件或表达式：

条件与表达式   条件或表达式 || 条件与表达式*

• && 和 || 运算符是 & 和 | 运算符的条件版本：
• x && y 的操作对应于 x & y 的操作，除非 x 为 true 才会评估 y。

x || y 的操作对应于 x | y 的操作，除非 x 为 false 才会评估 y。

形如 x && y 或 x || y 的操作通过按照重载解析（第7.2.4节）来处理，就好像操作是写成 x & y 或 x | y。然后，

• 如果重载解析未能找到单个最佳运算符，或者如果重载解析选择预定义整数逻辑运算符之一，则会出现编译时错误。

• 否则，如果所选的运算符是预定义布尔逻辑运算符之一（第7.10.2节），则按照第7.11.1节中描述的方式处理该操作。

• 否则，所选的运算符是用户定义的运算符，并且按照第7.11.2节中描述的方式处理该操作。

无法直接重载条件逻辑运算符。但是，由于条件逻辑运算符是基于常规逻辑运算符进行评估的，因此常规逻辑运算符的重载，在某些限制条件下，也被认为是条件逻辑运算符的重载。这在第7.11.2节中进一步描述。

来自MSDN C# 条件运算符

- kmcnamee