Python 複合條件表達式中的短路

本文介紹了 Python 複合條件表達式中的短路求值如何透過在結果確定後立即停止求值來提高效率。

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要理解 Python 中複合條件表達式中的短路概念，熟悉邏輯運算子「and」和「or」非常重要。下表總結了這些運算符的邏輯結果。

表 1
「與」和「或」運算子

注意：來自模組 3：了解 Python 決策控制結構，ITS320：基礎編程，科羅拉多州立大學全球分校，2024 年。 2024 年 2 月 25 日修改。

在 Python 中，複合條件表達式上下文中的短路是指一旦邏輯表達式結果確定，解釋器就停止計算邏輯表達式（Severance，2016）。

換句話說，在讀取邏輯表達式的過程中，如果解釋器在到達表達式末尾之前就可以確定表達式的結果，則會停止讀取表達式。注意：解釋器是從左到右讀取的.

在表達式中使用運算子「和」和「或」時會發生這種情況。這稱為短路布爾求值。 （Hrehirchuk 等人，2024）

例如：

使用「and」運算子時：

a = 1
b = 2
c = 3
d = 4
if a < b and a > c and a < d:
              #--- Do something

當 Python 解釋器停止計算邏輯表達式 a < 時，就會發生短路。 b和a＞ c 和 a ＜步驟a的d>因為a>c c 回傳 False。因此，表達式a＜a。 b和a＞ c 和 a ＜ d 為 False，表達式 a 並不重要。 d 回傳 False 或 True

.

使用「或」運算子時：

a = 1
b = 2
c = 3
d = 4

 if a > b or a < c or a > d:
            #--- Do something

當 Python 解釋器停止計算邏輯表達式 a > 時，就會發生短路。 b或a＜ c或a＞步驟a中的dTrue，表達式 a> 並不重要。 d 回傳 False 或 True

.

當使用「and」和「or」邏輯運算子的組合時，and 運算子優先於 or 運算子。這類似於“ ”和“”之間的算術運算符優先級，其中“

”優先於“ ”。下表描述了使用括號的邏輯運算子的優先權。

表 2
邏輯運算子的優先權

註：摘自第 40 章布林運算式與短路運算子 — 邏輯運算子的優先級，作者：Kjell，日期不詳。 2024 年 2 月 25 日修改。

總之，當邏輯運算子 and 和 or 決定 Python 解釋器在結果明確後何時停止計算表達式時，就會發生短路。例如，當使用運算符'and' 時，它會在第一個False 處停止計算，而當使用運算符'or' 時，它會在第一個True 處停止，這提高了效率。因此，理解 Python 中的短路求值對於編寫高效且有效的條件表達式至關重要。

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參考文獻：

科羅拉多州立大學全球（2024）。 模組 3：理解 Python 決策控制結構，ITS320：基礎程式設計。 https://csuglobal.instruct.com/courses/88479/pages/module-3-overview?module_item_id=4620787

Hrehirchuk, M.、Chalmers, E.、Curtis, C. 與 Perri, P.（2024 年，1 月 30 日）。 5.11 短路評估。 Python 程式設計基礎：函數優先。符石學院。 https://runestone.academy/ns/books/published/foppff/conditionals_short-circ-evaluation.html連結到外部網站。

Kjell，B.（日期不詳）。第40章布林表達式和短路運算符。 邏輯運算子的優先權。使用 Java 介紹計算機科學。中央康乃狄克州立大學。 https://chortle.ccsu.edu/java5/Notes/chap40/ch40_16.html連結到外部網站。

Severance, C.（2016 年，7 月 5 日）。 4.8.邏輯表達式的短路求值。 _Python for every-body-interactive_。符石學院。 https://runestone.academy/ns/books/published/py4e-int/conditional/shortCircuit.html

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最初於 2024 年 8 月 19 日發表於 Short-Circuit in Python’s Compound Conditional Expressions - Medium。

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