Wann ist es angebracht, einen bitweisen Operator in einem bedingten Ausdruck zu verwenden?

Zunächst einige Hintergrundinformationen: Ich bin ein ausgebildeter IT-Lehrer und versuche, die Booleschen Operatoren von Java in meine Klasse der 10. Klasse einzuführen. Mein Lehrer-Mentor sah sich ein Arbeitsblatt an, das ich vorbereitet und kommentiert hatte, dass ich sie nur ein einziges & oder | verwenden lassen könnte die Operatoren zu bezeichnen, weil sie "dasselbe tun".

Mir ist der Unterschied zwischen & und && bewusst.
& ist ein bitweiser Operator, der für die Verwendung zwischen ganzen Zahlen vorgesehen ist, um "Bit-Twiddling" durchzuführen.
&& ist ein Bedingungsoperator, der für die Verwendung zwischen Booleschen Werten vorgesehen ist.

Um zu beweisen, dass diese Operatoren nicht immer "dasselbe tun", habe ich ein Beispiel gesucht, bei dem die Verwendung der bitweisen Werte zwischen Booleschen Werten zu einem Fehler führen würde. Ich habe dieses Beispiel gefunden

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);

Dieses Beispiel zeigt, dass, wenn ein Wert in der zweiten Hälfte des Ausdrucks geändert werden muss, dies zu einem Unterschied zwischen den Ergebnissen führen würde, da bitweise ein eifriger Operator ist, während sich die Bedingung wie ein Kurzschluss verhält (die zweite nicht auswertet) half, wenn die erste Hälfte im Fall von && falsch ist, und true im Fall von ||).

Ich habe ein Problem mit diesem Beispiel. Warum möchten Sie einen Wert gleichzeitig mit einem Vergleich ändern? Es scheint keine robuste Art des Codierens zu sein. Ich war immer abgeneigt, in meinem Produktionscode mehrere Operationen in einer einzigen Zeile auszuführen. Es scheint etwas zu sein, was ein "Coding Cowboy" ohne Gewissen in Bezug auf die Wartbarkeit seines Codes tun würde. Ich weiß, dass Code in einigen Domänen so kompakt wie möglich sein muss, aber dies ist sicherlich eine schlechte Praxis im Allgemeinen.

Ich kann meine Entscheidung, die Verwendung von && und || zu fördern, erläutern über & und | denn dies ist eine anerkannte Kodierungskonvention in der Softwareentwicklung .

Aber könnte mir jemand bitte ein besseres, sogar reales Beispiel für die Verwendung eines bitweisen Operators in einem bedingten Ausdruck geben?

Dies ist sinnvoll, wenn Sie einen Maskierungsvorgang ausführen

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

wo a und b ganze Zahlen sind

|| und | und && und & sind nicht austauschbar

| und & werden meistens nie in einem bedingten Ausdruck für sich selbst erscheinen (der Punkt des von Ihnen eingeschlossenen Links ist, dass solche Dinge meistens Fehler sind)

EDIT: Streite nicht mit deinem Mentor; Selbst wenn Sie gewinnen, verlieren Sie. Erklären Sie stattdessen, dass Sie die Schüler nicht verwirren möchten, indem Sie logische und bitweise Operatoren in derselben Lektion mischen. Sie könnten erklären, dass, wenn i = 3 und j = 2, i & j = 2 ist, während i & j ein Fehler ist. Die einfachere Erklärung ist jedoch, dass Sie boolesche (logische) Operatoren unterrichten. Wenn Sie also bitweise Äquivalente in Sonderfällen einsetzen, lenkt dies vom Hauptpunkt der Lektion ab. Es besteht keine Notwendigkeit, den Mentor "falsch" zu machen und keine Gegenbeispiele vorzulegen. Der Schwerpunkt der Lektion liegt auf Booleschen Operatoren, nicht auf bitweisen Operatoren.

Wenn Sie anfangen, bitweise Operatoren zu lernen, müssen Sie nicht unbedingt die Sonderfälle anzeigen, in denen + und - die gleichen Ergebnisse wie & und | liefern

Die nicht-bitweisen Operatoren &&und ||sind Kurzschlussoperatoren. Mit anderen Worten, &&wenn die LHS falsch ist, wird die RHS niemals ausgewertet. mit ||wenn die LHS wahr ist, dann wird die RHS nie ausgewertet. Auf der anderen Seite sind die bitweisen Operatoren &und |nicht kurzgeschlossen und werten immer sowohl die LHS als auch die RHS aus. Ansonsten sind sie in einer ifAussage gleichwertig .

Das einzige Mal, wenn ich einen Nutzen aus der Verwendung von Nicht-Kurzschluss-Operatoren ziehen kann, ist, dass die RHS eine Art von erwünschtem Nebeneffekt aufweist, den Sie auf jeden Fall haben möchten. Ich kann mir kein konkretes Beispiel vorstellen, an dem Sie dies wünschen würden, und ich glaube nicht, dass es eine gute Praxis ist, aber das ist der Unterschied.

Die allgemeine philosophische Antwort lautet, dass die Verwendung bitweiser Operatoren für boolesche Operatoren untypisch ist und das Lesen des Codes erschwert. In der Praxis (für Code, der sich in der Produktion befindet) ist besser lesbarer Code einfacher zu warten und daher wünschenswerter.

Informationen zur tatsächlichen Verwendung des Bedarfs an Kurzschlussbetreibern finden Sie in den folgenden Fällen:

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

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

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

Diese Art von Operationen wird häufig im Code der realen Welt angezeigt.

Sie verwenden bitweise Operatoren, wenn Sie Bitmasken-Enumerationen vergleichen. Sie haben beispielsweise eine Aufzählung von Zuständen und ein Objekt, das sich in mehr als einem dieser Zustände befinden kann. In diesem Fall müssen Sie Ihrem Objekt bitweise oder mehr als einen Status zuweisen.

zum Beispiel state = CONNECTED | IN_PROGRESSwo CONNECTED could be 0x00000001undIN_PROGRESS 0x00000010

Weitere Informationen finden Sie in der Dokumentation der Flaggenlisten.

ein einfacheres Beispiel für Unrecht:

int condA=1, condB=2;

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

Hier haben Sie zwei Bedingungen, beide sind nicht Null; aber das bitweise &ergibt null.