是按位运算符还是逻辑运算符？

Question

首先我知道&，|，^是按位运算符，现在有人把它们和&&，||一起称为逻辑运算符，我完全搞混了--同一个运算符有两个名字？已经有逻辑运算符&&、||，为什么还要使用&、|、^

Answer 1

Java运算符&、|和^要么是按位运算符，要么是逻辑运算符...取决于操作数的类型。如果操作数是整数，则运算符是按位的。如果它们是布尔值，那么运算符就是逻辑的。

这并不是我一个人说的。JLS也以这种方式描述这些运算符；请参阅JLS 15.22。

(这就像+，意思是加法或字符串连接...取决于操作数的类型。或者就像“玫瑰”，意思是一朵花或一个淋浴附件。或者“猫”，意思是毛茸茸的动物或者UNIX命令。单词在不同的上下文中有不同的含义。编程语言中使用的符号也是如此。)

已经有逻辑运算符&&，||了，为什么还要用&，|，^？

在前两种情况下，这是因为操作符对于何时/是否计算操作数具有不同的语义。这两种不同的语义在不同的情况下是需要的；

    boolean res = str != null && str.isEmpty();

对比

    boolean res = foo() & bar();  // ... if I >>need<< to call both methods.

^运算符没有短路等效项，因为它根本没有意义。

Answer 2

有一个语言参考是一回事，正确地解释它是另一回事。

我们需要正确地解释事物。

即使Java证明了&既是按位的，又是逻辑的，我们也可以说，&从远古时代起就没有失去其逻辑运算符的魔力，因为C。也就是说，&首先是一个内在的逻辑运算符(尽管它是一个非短路的运算符)。

&将lexically+logically解析为逻辑操作。

为了证明这一点，这两行代码的行为是相同的，从C到现在(Java、C#、PHP等)。

if (a == 1 && b)

if (a == 1 & b)

也就是说，编译器会将它们解释为：

if ( (a == 1) && (b) )

if ( (a == 1) & (b) )

即使变量a和b都是整数。这..。

if (a == 1 & b)

..。仍将被称为：

if ( (a == 1) & (b) )

因此，这将在不支持整数/布尔二元性的语言上产生编译错误，例如Java和C#：

if (a == 1 & b)

事实上，在上面的编译错误中，我们甚至可以争辩说，&并没有失去它的逻辑(非短路)操作mojo，我们可以得出结论，Java延续了C语言使&仍然是逻辑操作的传统。因此，我们可以说这是另一种方式，即&可以被重新定位为按位操作(通过应用括号)：

if ( a == (1 & b) )

因此，在另一个平行宇宙中，有人可能会问，如何使&表达式成为位掩码操作。

如何编译下面的代码，我在

中读到&是按位操作的。A和b都是整数，但是我不明白为什么下面的按位操作在Java中是一个编译错误：

if (a == 1& b)

或者像这样的问题：

为什么下面的代码没有编译，我在

中读到，当&的两个操作数都是整数时，它是一个按位操作。A和b都是整数，但是我不明白为什么下面的按位操作在Java中是一个编译错误：

if (a == 1& b)

事实上，如果已经存在类似于上面的问题的堆栈溢出问题，我不会感到惊讶，这些问题询问如何在Java中实现屏蔽习惯用法。

为了使语言的逻辑操作解释变得按位，我们必须这样做(在所有语言上，C、Java、C#、PHP等)：

if ( a == (1 & b) )

所以要回答这个问题，并不是因为JLS以这种方式定义事物，而是因为Java(以及其他受C语言启发的语言)的&运算符在任何情况下都是逻辑运算符，它保留了C语言的语法和语义。它的方式从C语言开始就是，自古以来就是这样，甚至在我出生之前。

事情不是偶然发生的，JLS 15.22也不是偶然发生的，它有着深厚的历史背景。

在另一个没有引入&&语言的平行世界中，我们仍将使用&进行逻辑操作，今天甚至有人可能会问一个问题：

是真的吗?我们可以使用逻辑运算符&进行按位运算吗？

& 并不关心的操作数是否为整数，是否为布尔值。它仍然是一个逻辑运算符，一个非短路的运算符。事实上，强制它成为位运算符的唯一方法是在Java语言中(甚至在C语言中)用括号将它括起来。即

if ( a == (1 & b) )

想想看，如果&&没有被引入C语言(以及任何抄袭它的语法和语义的语言)，现在任何人都可能会问：

如何使用&进行按位操作？

总而言之，首先也是最重要的，Java &本质上是一个逻辑运算符(一个非短路的运算符)，它不关心它的操作数，即使两个操作数都是整数(例如，掩码习惯用法)，它也会照常进行操作(应用逻辑运算)。您只能通过应用括号将其强制为按位操作。Java延续了C语言的传统

如果Java的&确实是位操作，并且它的操作数(下面示例代码中的整数1和整数变量b )都是整数，则应该编译以下代码：

 int b = 7;
 int a = 1;

 if (a == 1 & b) ...

Answer 3

它们(&和|)很久以前被用于两个目的，逻辑运算符和按位运算符。如果您了解一下新生的C语言( Java语言就是仿照这种语言)，&和|就被用作逻辑运算符。

但是，由于在同一语句中消除逐位操作与逻辑操作的歧义非常令人困惑，这促使Dennis Ritchie为逻辑运算符创建了单独的运算符(&&和||)。

在此处查看Neonatal 部分：http://cm.bell-labs.com/who/dmr/chist.html

您仍然可以将按位运算符用作逻辑运算符，其保留的运算符优先级就是证明。作为新生C上的逻辑运算符，读出逐位运算符的前世的历史

关于证据，我写了一篇关于比较逻辑运算符和按位运算符的博客文章。如果您尝试在实际程序中进行比较，则不言而喻，所谓的按位运算符仍然是逻辑运算符：http://www.anicehumble.com/2012/05/operator-precedence-101.html

我还在What is the point of the logical operators in C?上回答了一个与您的问题相关的问题

因此，按位运算符也是逻辑运算符，尽管它是短路逻辑运算符的非短路版本。

关于

已经有逻辑运算符&&，||，为什么还要使用&，|，^？

XOR很容易回答，它就像一个单选按钮，只允许一个，下面的代码返回false。为下面的人为代码示例道歉，认为同时喝啤酒和牛奶是不好的信念是debunked already ;-)

String areYouDiabetic = "Yes";
String areYouEatingCarbohydrate = "Yes";


boolean isAllowed = areYouDiabetic == "Yes" ^ areYouEatingCarbohydrate == "Yes";

System.out.println("Allowed: " + isAllowed);

没有等同于XOR位运算符的短路，因为表达式的两边都需要求值。

关于为什么需要使用&和|位运算符作为逻辑运算符，坦率地说，您很难找到需要使用位运算符(也称为.非短路逻辑运算符)作为逻辑运算符。逻辑运算可以是非短路的(通过使用按位运算符，也称为非短路逻辑运算符)，如果您想要实现一些副作用并使您的代码紧凑(主观)，例如：

while ( !password.isValid() & (attempts++ < MAX_ATTEMPTS) ) {

    // re-prompt

}

上面的代码可以重写为以下代码(去掉括号)，并且仍然具有与前面代码完全相同的解释。

while ( !password.isValid() & attempts++ < MAX_ATTEMPTS ) {

    // re-prompt

}

去掉括号，但仍然产生与括号相同的解释，可以使逻辑运算符vestige of &更加明显。冒着听起来多余的风险，但我必须强调，未括号的表达式不会被解释为：

while ( ( !password.isValid() & attempts++ ) < MAX_ATTEMPTS ) {

    // re-prompt

}

总而言之，对于非短路逻辑运算，使用&运算符(更普遍地称为按位运算符，但实际上是按位运算和逻辑运算(非短路))来实现副作用是聪明的(主观的)，但不被鼓励，它只是一行节省效果，以换取可读性。

示例来源：Reason for the exsistance of non-short-circuit logical operators