Коли доцільно використовувати побітовий оператор в умовному виразі?

По-перше, деякий досвід: я навчаюсь ІТ-викладачам і намагаюся познайомити бульних операторів Java з моїм класом 10 класу. Мій вчитель-наставник переглянув робочий аркуш, який я підготував, і прокоментував, що я можу дозволити їм використовувати лише один & | | позначати операторів, бо вони "роблять те саме".

Мені відомо про різницю між & і &&.
& - побітовий оператор, призначений для використання між цілими числами для виконання "біт-подвійності".
&& - умовний оператор, призначений для використання між булевими значеннями.

Щоб довести те, що ці оператори не завжди "роблять те саме", я поставив за мету знайти приклад, коли використання побітових розрядів між булевими значеннями призведе до помилки. Я знайшов цей приклад

boolean bitwise;
boolean conditional;
int i=10, j=12;
bitwise = (i<j) | ((i=3) > 5); // value of i after oper: 3
System.out.println(bitwise+ " "+ i);
i=10; 
conditional = (i<j) || (i=3) > 5 ;  // value of i after oper: 10
System.out.println(conditional+ " "+ i);
i=10; 
bitwise = (i>j) & (i=3) > 5;   // value of i after oper: 3
System.out.println(bitwise+ " "+ i);
i=10; 
conditional = (i>j) && (i=3) > 5;  // value of i after oper: 10
System.out.println(conditional+ " "+ i);

Цей приклад показує, що якщо значення має бути змінено на другу половину виразу, це призведе до різниці між результатами, оскільки побітовий режим є прагнутим оператором, тоді як умовне поводиться як коротке замикання (не оцінює друге половина, якщо перша половина помилкова у випадку && та справжня у випадку ||).

У мене є проблема з цим прикладом. Чому ви хочете змінити значення одночасно з порівнянням на ньому? Це не здається надійним способом кодування. Я завжди був проти того, щоб робити кілька операцій в одному рядку в своєму виробничому коді. Здається, щось таке "кодує ковбой", не маючи сумління щодо ремонтопридатності свого коду. Я знаю, що в деяких областях код повинен бути максимально компактним, але, звичайно, це погана практика взагалі?

Я можу пояснити свій вибір заохочення до використання && та || над & і | тому що це прийнята норма кодування в інженерії програмного забезпечення .

Але чи міг би хтось надати мені кращий, навіть реальний, приклад використання побітового оператора в умовному виразі?

це доцільно, коли ви виконуєте операцію маскування

if ((a & b)> 0) {...}

де a і b цілі числа

|| та | і && і & не є взаємозамінними

| і & майже ніколи не з'являться в умовному виразі самі собою (точка посилання, яке ви включили, полягає в тому, що такі речі найчастіше є помилками)

EDIT: Не сперечайтеся зі своїм наставником; навіть якщо ви виграєте, ви програєте. Натомість поясніть, що ви не хочете плутати учнів, змішуючи логічні оператори та бітові оператори на одному уроці. Ви можете пояснити, що якщо i = 3 і j = 2, то i & j = 2, тоді як i& j - помилка. Однак, простіше пояснення полягає в тому, що ви навчаєте булевих (логічних) операторів, тому кидання в спеціальні регістри бітових еквівалентів - це відволікання від основної точки уроку. Немає необхідності робити наставника "неправильним", і не потрібно наводити зустрічні приклади. У центрі уваги уроку є булі оператори, а не побітові оператори.

Як наслідок, коли ви починаєте навчати розрядних операторів, немає необхідності показувати особливі випадки, коли + і - дають ті самі результати, що і & |

Небітові оператори &&та оператори ||короткого замикання. Іншими словами, &&якщо LHS є помилковим, RHS ніколи не буде оцінюватися; з , ||якщо LHS вірно, то RHS ніколи не буде оцінюватися. З іншого боку, побітові оператори &і |не мають короткого замикання, і завжди будуть оцінювати як LHS, так і RHS. Інакше вони рівнозначні у ifвиписці.

Єдиний раз, коли я можу побачити цінність у використанні операторів, що не мають короткого замикання, це якщо RHS має якийсь бажаний побічний ефект, який ви хочете мати у всіх випадках. Я не можу придумати конкретного прикладу, де ви цього хотіли б, і я не вірю, що це добра практика, але в цьому різниця.

Загальна філософська відповідь полягає в тому, що використання побітових операторів для булевих операторів нетипово і робить код важче читати. На практиці (для коду, який знаходиться у виробництві) більш читабельний код легше підтримувати і, таким чином, більш бажано.

Для реального використання потреби в операторах короткого замикання див. Такі випадки, як:

if (args.length > 0 && args[0] == 'test') ....

if (b != NULL && b.some_function()) ...

if (b == NULL || b.some_function()) ...

Цей тип операцій часто з’являється в реальному коді.

Ви будете використовувати бітові оператори, якщо порівнювати перелічення Bitmask. Наприклад, у вас є перелік станів і об'єкт, який може знаходитися в більш ніж одному з цих станів. У цьому випадку ви зробите побіжно або призначите більше одного стану своєму об’єкту.

наприклад, state = CONNECTED | IN_PROGRESSде CONNECTED could be 0x00000001іIN_PROGRESS 0x00000010

Для отримання додаткової інформації відшукайте документацію, яка містить прапор.

простіший приклад неправильності:

int condA=1, condB=2;

if (condA!=0 && condB!=0) {
    // correct!
}
if ((condA & condB)!=0) {
    // never executed
}

тут у вас дві умови, обидві - ненульові; але побітовий &результат призводить до нуля.