三值逻辑和多路逻辑之间的联系？

Question

我正在用C语言实现一个计算机模拟器，挑战是不使用条件句(比如没有if/else，switch/case，while/for等)。我正在模拟的硬件中有很多多路复用，所以如果我可以使用条件三值逻辑运算符，那就太好了。那么，我的问题是:C编译器是从三进制逻辑运算符创建MUX逻辑，还是创建分支？

示例：

int a, b, q, r;
/* Ternary logic */
r = q ? a : b;
/* MUX equivalent logic */
r = ( q & a ) | ( (~q) & b )
/* Branch equivalent logic */
if (q) r = a; else r = b;

Answer 1

三元运算符等同于分支:即不计算未返回的值。

我不知道你有多大的限制，所以请注意，布尔运算符&&和||不会计算它们的第二个参数，因为结果可以从第一个参数确定。

(请注意，您添加的"MUX“与其他两个表达式没有太大不同:它根据q中相应位的值从a或b中选择位，而不是根据q是否为空来选择a或b；Edit:它更糟糕:您使用的是!q而不是~q...)。

Answer 2

C编译器在三元语句之外创建分支。

使用Freescale的Codewarrior IDE，我编译了以下C程序：

int a, b, q, r;    
void main(void) {    
  a = 0;    
  b = 1;    
  q = 0;    
  r = q ? a : b;    
..
..    
}

三元语句对应的程序集如下：

...
LDX    0x1104 ; load val[q] into register x    
BNE    *+4    ; branch to abs addr 0xC016 if val[q]==a    
BRA    *+5    ; branch to abs addr 0xC019 if val[q]!=a
...

Answer 3

通常，会创建分支逻辑，但如果两个值都被计算，则很有可能在没有任何类型分支的情况下执行三元运算。请考虑以下内容：

#include <stdio.h>

static inline int isel(int cond, int a, int b)
{
   int mask = cond | (-cond);
   mask >>= 31;
   return (b & mask) | (a & ~mask);
}

int main(void)
{
   printf("1 ? 3 : 4 => %d\n", isel(1, 3, 4));
   printf("0 ? 3 : 4 => %d\n", isel(0, 3, 4));
   printf("-1 ? 3 : 4 => %d\n", isel(-1, 3, 4));
   return 0;
}

这段代码假设有符号数字的右移将进行符号扩展，并且sizeof(int) ==为4。一些处理器可以将isel()作为汇编指令。但是，这两个值都会被求值，而三元?：不会这样做。

根据情况，编译器通常会尝试做最快的事情，要么进行分支以避免冗余计算，要么在三元表达式中的值很简单的情况下执行这种逻辑。