【ゲーム開発のためのC#入門講座・おまけ編】論理演算子の評価方法の違いを理解しよう【#3】

2022-03-239.0_C#おまけ編

Contents

1. 論理演算子の記号は何で二個なんだろう？
2. 条件式の判定順序
3. 短絡評価とは？
4. 完全評価とは？
5. どう使い分けるべき？
6. まとめ

論理演算子の記号は何で二個なんだろう？

条件式で使う論理演算子「&&」と「||」は同じ記号を二つ続けていますよね。

実は二つ続きじゃなくてもほぼ同等の意味で使うことができます。

// &の2個バージョンと1個バージョン
Console.WriteLine(0 == 0 && 0 == 1);
Console.WriteLine(0 == 0 & 0 == 1);

// |の2個バージョンと1個バージョン
Console.WriteLine(0 == 0 || 0 == 1);
Console.WriteLine(0 == 0 | 0 == 1);

コンソール画面

False
False
True
True

二個だろうと、一個だろうと、「&」は「and（AかつB）」、「|」は「or（AまたはB）」を判定する演算子であることに変わりはありません。

では、この二個と一個ではどのような違いがあるのでしょうか？

それは条件式を判定する評価方法です。

条件式の判定順序

「()」なしの同列による条件式の場合、条件式は左辺⇒右辺の順に判定されます。

これは下記のようなコードを実行してみるとよくわかります。

Console.WriteLine(FalseFunc() & TrueFunc());

bool FalseFunc()
{
    Console.WriteLine("falseを返すよ！");
    return false;
}

bool TrueFunc()
{
    Console.WriteLine("trueを返すよ！");
    return true;
}

コンソール画面

falseを返すよ！
trueを返すよ！
False

左の条件（のメソッド）、右の条件（のメソッド）の順番に実行されていますね。

ここで、条件式をよく見てみましょう。

判定で扱っている論理演算子は「&」なので、左辺と右辺の条件式が両方ともtrueの時にしかtrueになりません。つまり、左辺がfalseの時点で演算結果もfalseとなることが確定している訳です。

これは「|」演算子でも同様のことが起きえます。

// ↓左辺がtrueの時点でtrue確定
Console.WriteLine(TrueFunc() | FalseFunc());

bool FalseFunc()
{
    Console.WriteLine("falseを返すよ！");
    return false;
}

bool TrueFunc()
{
    Console.WriteLine("trueを返すよ！");
    return true;
}

コンソール画面

trueを返すよ！
falseを返すよ！
True

こちらは左辺がtrueの時点で演算結果もtrueとなることが確定しています。

であれば、右辺の条件式を判定する意味ってないですよね。

そこで多くのプログラミング言語では、左辺の評価時点で結果が確定したら右辺は評価しないという評価方法が提供されています。

これが記号二個続きで表される評価方法「短絡評価」です。

短絡評価とは？

短絡評価は、先程もお伝えした通り、左辺の評価時点で結果が確定したら右辺は評価しないという評価方法です。ショートサーキットと呼ばれることもあります。

// ↓「&」が二個なので、左辺がfalseだったら右辺は判定しない！
Console.WriteLine(FalseFunc() && TrueFunc());

bool FalseFunc()
{
    Console.WriteLine("falseを返すよ！");
    return false;
}

bool TrueFunc()
{
    Console.WriteLine("trueを返すよ！");
    return true;
}

コンソール画面

falseを返すよ！
False

左辺の時点で結果が確定したため、右辺の「TrueFunc」メソッドが実行されなかったのが、コンソール画面への出力メッセージからわかりますね。

完全評価とは？

反対に、左辺の時点で結果が確定していようと必ず右辺も判定する評価方法のことを「完全評価」といいます。

これが「&」や「|」の記号ひとつで表される評価方法です。

// ↓左辺の時点で結果は確定しているけど、右辺も評価する！
Console.WriteLine(FalseFunc() & TrueFunc());

bool FalseFunc()
{
    Console.WriteLine("falseを返すよ！");
    return false;
}

bool TrueFunc()
{
    Console.WriteLine("trueを返すよ！");
    return true;
}

コンソール画面

falseを返すよ！
trueを返すよ！
False

左辺の時点で結果は確定しているが、右辺の「TrueFunc」メソッドも実行されていることが、コンソール画面への出力メッセージからわかりますね。