逻辑运算符与位运算符
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逻辑运算符与位运算符
匿名 2015年3月12日，星期四
在 IDL 中存在两种不同类型的比较运算符：位运算符和逻辑运算符。
位运算符 根据运算符定义的逻辑对两个表达式的每个位进行求值。这类运算符包括 AND、OR、NOT 和 XOR。输入表达式的每个位都将独立于其他位进行比较。IDL 总会对两个表达式都进行求值。
逻辑运算符 与位运算符非常相似，也是用于对两个条件进行求值。IDL 的逻辑运算符包括 &&（逻辑与）、||（逻辑或）和 ~（逻辑非）。逻辑运算符与位运算符有两个显著区别。首先，逻辑运算符总是返回 1（真）或 0（假）。其次，逻辑运算符执行“短路”逻辑，这意味着如果仅检查第一个条件后结果已知，则忽略第二个条件。例如，当使用逻辑与时，我们知道两个条件都必须为真，结果才为真；如果两个条件中的第一个求值为假，那么无论第二个条件如何，结果都将为假，因此不会对第二个条件进行求值。
除了效率稍高之外，逻辑与在需要先检查值是否存在再检查其条件时非常有用。例如，我有一个名为 var 的变量，我想写一个 IF 语句，当该变量大于 5 时执行。但是，在我的代码中，我不确定 var 是否存在，所以我必须先对其使用 N_ELEMENTS 进行检查。使用逻辑与，可以在一行内完成此操作。
IF N_ELEMENTS(var) GT 0 && var GT 5 THEN BEGIN
; ...
ENDIF
如果上面的代码中 var 不存在，那么 IDL 就不会去检查 var 是否大于 5。如果使用了位与运算符，IDL 在检查 if 语句的后半部分时就会抛出一个未定义变量的错误。要使用 AND，这个逻辑需要写在两行不同的代码中。
IF N_ELEMENTS(var) GT 0 THEN BEGIN
IF var GT 5 THEN BEGIN
; ...
ENDIF
ENDIF
那么什么时候会想使用位运算符呢？
首先，逻辑运算符仅适用于每个表达式结果为标量的情况。例如，如果我想使用 WHERE 语句来检查数组的两个不同条件，那么就需要使用位运算符。
arr = INDGEN(6)
result = WHERE(arr GT 1 AND arr LT 4)
在上述表达式中用 && 替换 AND 会导致错误。
在不太常见的情况下，条件表达式可能是两个不同函数的结果，并且你希望两个函数始终被执行，而不是被跳过（也许这些函数在通过引用传递时对变量做了某些操作，或者它们可能根据输入改变了内部变量），那么你可以使用位运算符将它们组合在一起。
IF my_function1(var) AND my_function2(var) THEN BEGIN
; ...
ENDIF
注意，如果你希望其中一个总是运行，但不关心第二个，你可以使用逻辑运算符，并把总是要执行的那个放在第一位。
你甚至可以用位运算逻辑玩些花样。因为位运算逻辑对每个值的所有位进行操作，并且是独立于其他位进行的，所以你会得到有趣的结果。例如：
PRINT, 3 AND 6
IDL 将打印 2。这是因为 3 的二进制是 011，6 的二进制是 110。结果是...（第一位）：0 AND 1 = 0，（第二位）：1 AND 1 = 1，（第三位）：1 AND 0 = 0... 010，即 2。在处理图像数据以修改某些颜色时，这有时会派上用场。一个非常有用的例子是，逻辑 NOT 会将照片转换为负片。
最后请注意，当在同一行代码中执行多个操作时，IDL 会遵循运算符优先级，类似于数学中的运算顺序。