Python 中的“布尔”运算（即：和/或运算符）答案

【问题标题】："Boolean" operations in Python (ie: the and/or operators)Python 中的“布尔”运算（即：和/或运算符）
【发布时间】：2010-09-29 22:53:15
【问题描述】：

该方法搜索第一组单词字符（即：[a-zA-Z0-9_]），如果失败则返回第一个匹配的组或None。

def test(str):
    m = re.search(r'(\w+)', str)
    if m:
        return m.group(1)
    return None

同样的函数可以改写为：

def test2(str):
    m = re.search(r'(\w+)', str)
    return m and m.group(1)

这也是一样的，并且是记录在案的行为；正如this page 明确指出的那样：

表达式x and y首先计算x；如果x 为假，则返回其值；否则，将评估 y 并返回结果值。

但是，作为一个布尔运算符（它甚至在手册上这么说），我希望 and 返回一个布尔值。结果，当我发现（如何）它起作用时，我是astonished。

还有哪些其他用例，和/或这种相当不直观的实现的基本原理是什么？

【问题讨论】：

其实很多语言都有这个，它肯定早于Python。它传统上被用作三元条件的替代品，早在我们有if...else 表达式之前，它仍然可以像C# 的空合并运算符?? 一样使用。就我个人而言，我会尽量避免使用它，这既是因为“虚假”值的潜在问题，也是因为“显式优于隐式”。 return m and m.group(1) 还可以，但如果你走得更远，m is not None and... 可能会更清楚。

标签： python boolean-expression least-astonishment

【解决方案1】：

基本上a and b 返回与整个表达式具有相同真值的操作数。

这听起来可能有点令人困惑，但只要在你的脑海中做：如果a 是False，那么b 不再重要（因为False and anything 将永远是False），所以它可以立即返回a。

但是当a 是True 时，只有b 很重要，所以它会立即返回b，甚至不用看。

这是许多语言所做的非常常见且非常基本的优化。

【讨论】：

我知道短路评估，只是这个表达式有完全不同的返回类型的可能性让我感到困扰。
@NullUserException：根本没有“完全”不同。布尔等效值是一样的。

【解决方案2】：

还有什么其他用例，

简洁（因此清晰，一旦你习惯了它，因为毕竟它确实不会牺牲可读性！-）任何时候你需要检查一些东西或者使用那个东西如果它是真的，或者另一个值，如果它是假的（那是and - 为or 反转它 - 我非常故意避免实际的关键字 - 或者 -比如True 和False，因为我说的是每个对象，而不仅仅是bool！-)。

任何计算机屏幕上的垂直空间都是有限的，如果可以选择，最好将其用于有用的可读性辅助工具（文档字符串、cmets、策略性地放置空行以分隔块，...），而不是转向，例如，一行如：

inverses = [x and 1.0/x for x in values]

分成六个如：

inverses = []
for x in values:
    if x:
        inverses.append(1.0/x)
    else:
        inverses.append(x)

或更多狭窄的版本。

和/或这样做的理由是什么相当不直观的实现？

远非“不直观”，初学者经常被以下事实绊倒和or； Turbo Pascal 和语言标准之间的差异之一，这在当时使 Turbo 成为有史以来最流行的 Pascal 方言，正是 Turbo 实现了 and 和 or，就像 Python 后来所做的一样（以及 C 语言之前做过...）。

【讨论】：

不应该是x and 1.0/x for ...吗？
@Null，oops，你说得对——看，你确实发现这个结构是可读的，尽管我犯了可怕的错字！-) Tx,编辑修复。
完全偏离主题；是！-) 笑脸？
@poke：不，这是 Markdown 处理重音坟墓的产物。
@poke，是的，它是一个笑脸，但带有眼罩。

【解决方案3】：

还有什么其他用例，

没有。

这种相当不直观的实现的基本原理是什么？

“不直观”？真的吗？我不同意。

让我们想想。

如果a 为假，则

“a and b”是伪造的。所以第一个假值就足以知道答案了。为什么要麻烦将a 转换为另一个布尔值？已经是假的了。 False 又是多少错误？同样是假的，对吧？

所以a 的值——当等于False 时——是足够的假，所以这就是整个表达式的值。没有进一步的转换或处理。完毕。

当a 的值等于True 时，b 的值就是所需要的。没有进一步的转换或处理。为什么要将b 转换为另一个布尔值？我们只需要知道它的价值。如果是True 之类的东西，那就够了。 True 更真实吗？

为什么要创建虚假的附加对象？

或的分析相同。

为什么要转换为布尔值？它已经足够真实或足够虚假。它还能得到多少 True？

试试这个。

>>> False and 0
False
>>> True and 0
0
>>> (True and 0) == False
True

虽然(True and 0) 实际上是0，但它等于False。这对于所有实际目的来说都是错误的。

如果有问题，则bool(a and b) 将强制进行显式转换。

【讨论】：

【解决方案4】：

我并不觉得这令人惊讶，事实上，当我最初尝试它时，我就预料到它会起作用。

虽然并非所有值都是bools，但请注意，实际上，所有值都是布尔值——它们代表一个真值。（在 Python 中，bool 是——实际上——一个仅代表真或假的值。）数字0 不是布尔值，但它是显式的（在 Python 中）布尔值为 False。

换句话说，布尔运算符and 并不总是返回bool，但它总是返回一个布尔值；代表真假的一个，即使它还具有逻辑上附加的其他信息（例如字符串）。

也许这是追溯理由；我不确定，但无论哪种方式，Python 的布尔运算符的行为似乎都很自然。

什么时候使用？

在您的示例中，test2 对我来说感觉更清晰。我可以告诉他们两者都做同样的事情：test2 中的构造并没有使它更难理解。在其他条件相同的情况下，test2 中的代码越简洁——在一定程度上——越容易被理解。也就是说，这是一个微不足道的区别，我不太喜欢我会跳到重写任何东西。

它在其他方面也同样有用：

a = {
    "b": a and a.val,
    "c": b and b.val2,
    "d": c and c.val3,
}

这可以用不同的方式重写，但它是清晰、直接和简洁的。

不要过火； "a() and b() or c()" 作为 "a()? b():c()" 的替代是危险和令人困惑的，因为如果 b() 是，你最终会得到 c()错误的。如果您正在编写三元语句，请使用三元语法，即使它非常难看：b() if a() else c()。

【讨论】：

我想说如果读者不熟悉这个主题，test2 确实会让人更难理解。正在讨论该主题的事实告诉我，明确的 if/else 更容易理解。
@Russell Borogove：对于任何给定的语法，总会有人不理解它，但有更多人在讨论它。这在 Python 中是基本的（以及其他几种语言；这不是 Python 发明的），除非您编写的教程代码是为新手程序员的最小公分母编写的，否则我认为这很好。

【解决方案5】：

我认为，虽然这种表示法“有效”，但它代表了一种糟糕的编码风格，它隐藏了逻辑，并且会使经验丰富的程序员感到困惑，他们将“包袱”了解大多数其他语言的工作原理。

在大多数语言中，活动函数的返回值由函数的类型决定。除非它被显式重载。示例 'strlen' 类型函数应返回整数而不是字符串。

诸如核心关节炎和逻辑函数 (+-/*|&!) 之类的在线函数更加受限，因为它们背后也有形式数学理论的历史。（想想所有关于这些函数的操作顺序的论点）

要让基本函数返回除最常见数据类型（逻辑或数字）之外的任何内容，应归类为有目的的混淆。

在几乎所有通用语言中，'&' 或 '&&' 或 'AND' 都是逻辑或布尔函数。在幕后，优化编译器可能会在 LOGIC FLOW 中使用上述捷径逻辑，但不会使用 DATA STRUCTURE 修改（任何以这种方式更改值的优化编译器都将被视为损坏），但如果预期该值将用于变量对于进一步处理，它应该是逻辑或布尔类型，因为在大多数情况下，这是这些运算符的“正式”类型。

【讨论】：