Kiedy właściwe jest użycie operatora bitowego w wyrażeniu warunkowym?

Po pierwsze, pewne tło: jestem nauczycielem informatyki i staram się wprowadzić operatorów logicznych języka java do mojej klasy 10. Mój nauczyciel-mentor przejrzał przygotowany przeze mnie arkusz roboczy i skomentował, że mogę pozwolić im użyć tylko jednego & lub | oznaczać operatorów, ponieważ „robią to samo”.

Zdaję sobie sprawę z różnicy między & i &&.
& jest operatorem bitowym przeznaczonym do stosowania między liczbami całkowitymi, do wykonywania „kruszenia bitów”.
&& to operator warunkowy przeznaczony do użycia między wartościami logicznymi.

Aby udowodnić, że operatorzy ci nie zawsze „robią to samo”, postanowiłem znaleźć przykład, w którym użycie bitowej między wartościami logicznymi doprowadziłoby do błędu. Znalazłem ten przykład

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);

Ten przykład pokazuje, że jeśli wartość musi zostać zmieniona przez drugą połowę wyrażenia, doprowadziłoby to do różnicy między wynikami, ponieważ bitowy jest chętnym operatorem, podczas gdy warunek zachowuje się jak zwarcie (nie ocenia drugiej połowa, jeśli pierwsza połowa jest fałszywa w przypadku && i prawdziwa w przypadku ||).

Mam problem z tym przykładem. Dlaczego chcesz zmienić wartość w tym samym czasie, gdy porównujesz ją? Nie wydaje się to dobrym sposobem na kodowanie. Zawsze byłem niechętny wykonywaniu wielu operacji w jednym wierszu w moim kodzie produkcyjnym. Wygląda na to, że zrobiłby to „kodujący kowboj” bez sumienia co do możliwości utrzymania jego kodu. Wiem, że w niektórych domenach kod musi być tak zwarty, jak to możliwe, ale z pewnością jest to ogólnie słaba praktyka?

Mogę wyjaśnić mój wybór zachęcania do korzystania z && i || ponad i | ponieważ jest to przyjęta konwencja kodowania w inżynierii oprogramowania .

Ale czy ktoś mógłby mi podać lepszy, nawet rzeczywisty przykład użycia operatora bitowego w wyrażeniu warunkowym?

jest to właściwe podczas wykonywania operacji maskowania

jeśli ((a & b)> 0) {...}

gdzie aib są liczbami całkowitymi

|| i | oraz && i & nie są wymienne

| i amosty nigdy nie pojawią się same w wyrażeniu warunkowym (podany przez ciebie link jest taki, że takie rzeczy są najczęściej błędami)

EDYCJA: Nie kłóć się ze swoim mentorem; nawet jeśli wygrasz, przegrasz. Zamiast tego wyjaśnij, że nie chcesz mylić uczniów, łącząc operatory logiczne i operatory bitowe w tej samej lekcji. Można wyjaśnić, że jeśli i = 3 i j = 2, to i & j = 2, podczas gdy i&&j jest błędem. Jednak prostszym wyjaśnieniem jest to, że uczysz operatorów boolowskich (logicznych), więc rzucanie w specjalnych przypadkach bitowych ekwiwalentów odwraca uwagę od głównego punktu lekcji. Nie ma potrzeby, aby mentor był „zły” i nie trzeba przedstawiać kontrprzykładów. Lekcja skupia się na operatorach boolowskich, a nie operacjach bitowych.

W konsekwencji, kiedy zaczniesz uczyć operatorów bitowych, nie musisz pokazywać specjalnych przypadków, w których + i - dają takie same wyniki jak & i |

Operatory niebędące bitami &&i ||są operatorami zwarć. Innymi słowy, &&jeśli, jeśli LHS jest fałszywe, RHS nigdy nie będzie oceniane; ze ||jeśli LHS jest prawdą, wówczas RHS nigdy nie będą oceniane. Z drugiej strony operatory bitowe &i |nie powodują zwarcia i zawsze będą oceniać zarówno LHS, jak i RHS. W przeciwnym razie są równoważne w ifinstrukcji.

Jedyną rzeczą, w której widzę wartość w stosowaniu operatorów bez zwarć, jest to, czy RHS ma jakiś pożądany efekt uboczny, który chcesz zdarzyć we wszystkich przypadkach. Nie mogę wymyślić konkretnego przykładu, w którym chciałbyś tego i nie sądzę, że to dobra praktyka, ale taka jest różnica.

Ogólna filozoficzna odpowiedź brzmi: użycie operatorów bitowych dla operatorów logicznych jest nietypowe i sprawia, że ​​kod jest trudniejszy do odczytania. W praktyce (w przypadku kodu, który jest produkowany), bardziej czytelny kod jest łatwiejszy w utrzymaniu, a zatem bardziej pożądany.

W przypadku rzeczywistego wykorzystania potrzeby operatorów zwarć zobacz przypadki takie jak:

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

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

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

Tego typu operacje często pojawiają się w kodzie rzeczywistym.

Użyjesz operatorów bitowych, jeśli porównasz wyliczenia maski bitowej. Na przykład masz wyliczenie stanów i obiekt, który może znajdować się w więcej niż jednym z tych stanów. W takim przypadku zrobisz bitowo lub przypiszesz więcej niż jeden stan do swojego obiektu.

na przykład state = CONNECTED | IN_PROGRESSgdzie CONNECTED could be 0x00000001iIN_PROGRESS 0x00000010

Aby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się z dokumentacją wyliczania flagi.

prostszy przykład zła:

int condA=1, condB=2;

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

tutaj masz dwa warunki, oba są niezerowe; ale bitowa &powoduje zero.