получил неожиданный ответ от выражения x? y: z

Вот простой фрагмент C ++:

int x1 = 10, x2=20, y1=132, y2=12, minx, miny, maxx, maxy;
x1<=x2 ? minx=x1,maxx=x2 : minx=x2,maxx=x1;
y1<=y2 ? miny=y1,maxy=y2 : miny=y2,maxy=y1;
cout<<"minx="<<minx<<"\n";
cout<<"maxx="<<maxx<<"\n";
cout<<"miny="<<miny<<"\n";
cout<<"maxy="<<maxy<<"\n";

Я думал, что результат должен быть:

minx=10
maxx=20
miny=12
maxy=132

Но на самом деле результат таков:

minx=10
maxx=10
miny=12
maxy=132

Может ли кто-нибудь дать объяснение, почему maxx не 20? Благодарю.

27

Решение

Из-за приоритета оператора выражение разбирается так:

(x1<=x2 ? minx=x1,maxx=x2 : minx=x2), maxx=x1;

Вы можете решить это с помощью:

(x1<=x2) ? (minx=x1,maxx=x2) : (minx=x2, maxx=x1);

И на самом деле вам не нужны первые две пары скобок. Также проверьте этот вопрос.

40

Другие решения

Приоритет условного оператора больше, чем у оператора запятой, поэтому

x1<=x2 ? minx=x1,maxx=x2 : minx=x2,maxx=x1;

заключено в скобки как

(x1<=x2 ? minx=x1,maxx=x2 : minx=x2),maxx=x1;

Таким образом, последнее назначение выполняется независимо от условия.

Чтобы исправить это, вы можете

  • используйте скобки:

    x1 <= x2 ? (minx = x1, maxx = x2) : (minx = x2, maxx = x1);
    

    (ты не необходимость скобки в true ветка, но имо лучше их тоже иметь).

  • использовать два условия:

    minx = x1 <= x2 ? x1 : x2;
    maxx = x1 <= x2 ? x2 : x1;
    
  • использовать if:

    if (x1 <= x2) {
    minx = x1;
    maxx = x2;
    } else {
    minx = x2;
    maxx = x1;
    }
    

Составленный с оптимизацией или без, if Версия и условные скобки, заключенные в скобки с запятыми, создают одинаковую сборку как в gcc (4.7.2), так и в clang (3.2), поэтому можно ожидать, что и в других компиляторах. Версия с двумя условными выражениями дает различную сборку, но с оптимизацией оба этих компилятора испускают только один cmp инструкция для этого тоже.

На мой взгляд, if Версию проще всего проверить на правильность, поэтому предпочтительнее.

25

В то время как другие объяснили, в чем причина проблемы, я думаю, что «лучшим» решением должно быть написание условного выражения, если:

int x1 = 10, x2=20, y1=132, y2=12, minx, miny, maxx, maxy;
if (x1<=x2)
{
minx=x1;
maxx=x2;
}
else
{
minx=x2;
maxx=x1;
}
if (y1<=y2)
{
miny=y1;
maxy=y2;
}
else
{
miny=y2;
maxy=y1;
}

Да, это на несколько строк длиннее, но также легче читать и четко понимать, что происходит (и если вам нужно пройти через это в отладчике, вы можете легко увидеть, как это происходит).

Любой современный компилятор должен быть в состоянии преобразовать любой из них в довольно эффективные условные присваивания, которые хорошо справляются с задачей избегания ветвлений (и, следовательно, «плохого предсказания ветвлений»).

Я подготовил небольшой тест, который я скомпилировал, используя

g++ -O2 -fno-inline -S -Wall ifs.cpp

Вот источник (я должен был сделать это параметрами, чтобы компилятор не просто вычислял правильное значение напрямую, а просто делал mov $12,%rdx, но на самом деле сделал сравнение и решил с большим):

void mine(int x1, int x2, int y1, int y2)
{
int minx, miny, maxx, maxy;
if (x1<=x2)
{
minx=x1;
maxx=x2;
}
else
{
minx=x2;
maxx=x1;
}
if (y1<=y2)
{
miny=y1;
maxy=y2;
}
else
{
miny=y2;
maxy=y1;
}

cout<<"minx="<<minx<<"\n";
cout<<"maxx="<<maxx<<"\n";
cout<<"miny="<<miny<<"\n";
cout<<"maxy="<<maxy<<"\n";
}

void original(int x1, int x2, int y1, int y2)
{
int minx, miny, maxx, maxy;
x1<=x2 ? (minx=x1,maxx=x2) : (minx=x2,maxx=x1);
y1<=y2 ? (miny=y1,maxy=y2) : (miny=y2,maxy=y1);
cout<<"minx="<<minx<<"\n";
cout<<"maxx="<<maxx<<"\n";
cout<<"miny="<<miny<<"\n";
cout<<"maxy="<<maxy<<"\n";
}

void romano(int x1, int x2, int y1, int y2)
{
int  minx, miny, maxx, maxy;

minx = ((x1 <= x2) ? x1 : x2);
maxx = ((x1 <= x2) ? x2 : x1);
miny = ((y1 <= y2) ? y1 : y2);
maxy = ((y1 <= y2) ? y2 : y1);
cout<<"minx="<<minx<<"\n";
cout<<"maxx="<<maxx<<"\n";
cout<<"miny="<<miny<<"\n";
cout<<"maxy="<<maxy<<"\n";
}

int main()
{
int x1=10, x2=20, y1=132, y2=12;
mine(x1, x2, y1, y2);
original(x1, x2, y1, y2);
romano(x1, x2, y1, y2);
return 0;
}

Сгенерированный код выглядит так:

_Z4mineiiii:
.LFB966:
.cfi_startproc
movq    %rbx, -32(%rsp)
movq    %rbp, -24(%rsp)
movl    %ecx, %ebx
movq    %r12, -16(%rsp)
movq    %r13, -8(%rsp)
movl    %esi, %r12d
subq    $40, %rsp
movl    %edi, %r13d
cmpl    %esi, %edi
movl    %edx, %ebp
cmovg   %edi, %r12d
cmovg   %esi, %r13d
movl    $_ZSt4cout, %edi
cmpl    %ecx, %edx
movl    $.LC0, %esi
cmovg   %edx, %ebx
cmovg   %ecx, %ebp
.... removed actual printout code that is quite long and unwieldy...
_Z8originaliiii:
movq    %rbx, -32(%rsp)
movq    %rbp, -24(%rsp)
movl    %ecx, %ebx
movq    %r12, -16(%rsp)
movq    %r13, -8(%rsp)
movl    %esi, %r12d
subq    $40, %rsp
movl    %edi, %r13d
cmpl    %esi, %edi
movl    %edx, %ebp
cmovg   %edi, %r12d
cmovg   %esi, %r13d
movl    $_ZSt4cout, %edi
cmpl    %ecx, %edx
movl    $.LC0, %esi
cmovg   %edx, %ebx
cmovg   %ecx, %ebp
... print code goes here ...
_Z6romanoiiii:
movq    %rbx, -32(%rsp)
movq    %rbp, -24(%rsp)
movl    %edx, %ebx
movq    %r12, -16(%rsp)
movq    %r13, -8(%rsp)
movl    %edi, %r12d
subq    $40, %rsp
movl    %esi, %r13d
cmpl    %esi, %edi
movl    %ecx, %ebp
cmovle  %edi, %r13d
cmovle  %esi, %r12d
movl    $_ZSt4cout, %edi
cmpl    %ecx, %edx
movl    $.LC0, %esi
cmovle  %edx, %ebp
cmovle  %ecx, %ebx
... printout code here....

Как вы видете, mine а также original идентичен, и romano использует немного разные регистры и другую форму cmov, но в противном случае они делают то же самое в том же количестве инструкций.

5

Интересный вопрос как о приоритетности операций, так и о генерации кода.

в порядке, , операция имеет ОЧЕНЬ низкий приоритет (самый низкий, см. справочная таблица). Из-за этого ваш код такой же, как в следующих строках:

((x1<=x2) ? minx=x1,maxx=x2 : minx=x2),maxx=x1;
((y1<=y2) ? miny=y1,maxy=y2 : miny=y2),maxy=y1;

На самом деле только грамматика C / C ++ предотвращает в первую очередь , от того же поведения.

Еще одно действительно опасное место в приоритетах операций C / C ++ — побитовые операции и сравнение. Подумайте о следующем фрагменте:

int a = 2;
int b = (a == 2|1); // Looks like check for expression result? Nope, results 1!

Заглядывая вперед, я бы порекомендовал переписать ваш фрагмент таким образом, сохраняя баланс между эффективностью и удобочитаемостью:

minx = ((x1 <= x2) ? x1 : x2);
maxx = ((x1 <= x2) ? x2 : x1);
miny = ((y1 <= y2) ? y1 : y2);
maxy = ((y1 <= y2) ? y2 : y1);

Наиболее интересным фактом об этом фрагменте кода является то, что такой стиль может привести к наиболее эффективному коду для некоторых архитектур, таких как ARM, из-за флагов битов условий в наборе команд процессора (дублирование условий ничего не стоит и больше, указывает компилятору на правильные фрагменты кода).

4

Из-за приоритета оператора:

(x1<=x2 ? minx=x1,maxx=x2 : minx=x2),maxx=x1

Вы можете исправить это с помощью:

int x1=10, x2=20, y1=132, y2=12, minx, miny, maxx, maxy;
x1<=x2 ? (minx=x1,maxx=x2) : (minx=x2,maxx=x1);
y1<=y2 ? (miny=y1,maxy=y2) : (miny=y2,maxy=y1);
cout<<"minx="<<minx<<"\n";
cout<<"maxx="<<maxx<<"\n";
cout<<"miny="<<miny<<"\n";
cout<<"maxy="<<maxy<<"\n";
1

В C ++ 11 вы можете использовать std::tie а также std::make_pair чтобы сделать это очевидно правильным с первого взгляда (TM)

#include <tuple>
#include <utility>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
int x1 = 10, x2=20, y1=132, y2=12, minx, miny, maxx, maxy;

tie(minx, maxx) = (x1 <= x2)? make_pair(x1, x2) : make_pair(x2, x1);
tie(miny, maxy) = (y1 <= y2)? make_pair(y1, y2) : make_pair(y2, y1);

cout<<"minx="<<minx<<"\n";
cout<<"maxx="<<maxx<<"\n";
cout<<"miny="<<miny<<"\n";
cout<<"maxy="<<maxy<<"\n";
}

онлайн выход.

Это семантически эквивалентно всем другим опубликованным решениям, и с любым приличным оптимизирующим компилятором не имеет никаких накладных расходов. Это синтаксически намного приятнее, потому что

  • минимум повторения кода,
  • 4 присваиваемых переменным находятся слева от присваивания, и
  • все 4 переменные назначены справа.

В качестве небольшого изменения, которое обобщает поиск указателей на минимальный и максимальный элементы последовательностей, вы можете использовать std::minmax_element и тот факт, что необработанные массивы имеют функции, не являющиеся членами begin() а также end() (обе функции C ++ 11)

#include <algorithm>
#include <tuple>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
int x[] = { 10, 20 }, y[] = { 132, 12 }, *minx, *miny, *maxx, *maxy;

tie(minx, maxx) = minmax_element(begin(x), end(x));
tie(miny, maxy) = minmax_element(begin(y), end(y));

cout<<"minx="<<*minx<<"\n";
cout<<"maxx="<<*maxx<<"\n";
cout<<"miny="<<*miny<<"\n";
cout<<"maxy="<<*maxy<<"\n";
}

онлайн выход.

1
По вопросам рекламы ammmcru@yandex.ru
Adblock
detector