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Estava fazendo um código simples com um if de duas condições. Tudo funcionou normal e depois que eu fui ler, percebi que tinha escrito condicao & condicao2 ao invés de usar &&. Mesmo com este "typo" o código está completamente funcional.

Um exemplo simplório onde os dois WriteLine são executados. O exemplo pode ser executado no .NET Fiddle

bool condicao1 = true, condicao2 = true;

if(condicao1 && condicao2)
    WriteLine("Primeiro if - OK");

if(condicao1 & condicao2)
    WriteLine("Segundo if - OK");

Qual é o nome do operador &?

Estes operadores sempre serão intercambiáveis? Se sim, há alguma diferença entre usar um e outro? Caso não, qual é a diferença semântica entre os dois?

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4 Respostas 4

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O & é o operador de bits and, então ele compara cada bit do dado verificado e resulta em 1 sempre que o bit correspondente nos dois operandos são 1, afinal o and só é verdadeiro quando ambos são verdadeiros, caso contrário o resultado será 0, e assim manipula-se bits.

Essa é a função primária dele e sabendo usá-lo bem pode-se fazer algumas otimizações (não que precise sempre) evitando que existam branches desnecessários que é uma operação de processador bem custosa. Operações com ele podem ser vistas em Como ligar um bit em um número?.

Claro que se você fizer isso em um dado booleano, só 1 bit é relevante, e eles serão calculados e o resulto pode ser usado como um booleano, então serve em um if, por exemplo.

É preciso entender que o if só aceita um booleano. Então ele só pode aplicar em operandos que valham 00000000 ou 00000001 e seja do tipo booleano. Apenas o último bit é relevante, sem considerar endianess.

Em uma expressão booleana mais complexa com mais de uma subexpressão este operador sempre executará todas subexpressões (os operandos do &), não importa o resultado, em alguns casos é o que deseja, em outros não precisa se preocupar com a segunda subexpressão quando o resultado da primeiro é 0 (falso), então pode-se usar o &&.

O && é o and lógico e não trabalha com bits, só com o resultado booleano. Ele tem curto-circuito, então ele só executa a segunda subexpressão se a primeira for verdadeira.

O mesmo vale para o | e ||, só que neste caso é um or, então no || se o primeiro for verdadeiro não executa o segundo porque basta uma subexpressão ser verdadeira para tudo ser considerado verdadeiro.

using static System.Console;

public class Program {
    public static void Main() {
        var x = 1;
        var y = 2;
        var a = x & y;
        var b = x == 1;
        var c = y == 2;
        var d = x & y;
        var e = (x & y) == 0;
        WriteLine(a);
        WriteLine(d); //note que é um inteiro
        WriteLine(e);
        //if (x & y) WriteLine("ok"); //não funciona porque if espera um bool e o resultado é int
        if (b & c) WriteLine("ok"); else WriteLine(" não ok");
        if (Teste(x) & Teste(y)) WriteLine("&  - ok"); else WriteLine("&");
        if (Teste(x) && Teste(y)) WriteLine("&& - ok"); else WriteLine("&&");
        if (Teste(x) | Teste(y)) WriteLine("|  - ok"); else WriteLine("|");
        if (Teste(x) || Teste(y)) WriteLine("|| - ok"); else WriteLine("||");
        if (Teste(y) & Teste(x)) WriteLine("&  - ok"); else WriteLine("&");
        if (Teste(y) && Teste(x)) WriteLine("&& - ok"); else WriteLine("&&");
        if (Teste(y) | Teste(x)) WriteLine("|  - ok"); else WriteLine("|");
        if (Teste(y) || Teste(x)) WriteLine("|| - ok"); else WriteLine("||");
    }
    public static bool Teste(int x) {
        WriteLine($"Executou {x}");
        return x == 2;
    }
}

Veja funcionando no ideone. E no .NET Fiddle. Também coloquei no GitHub para referência futura.

Pode ver mais em Para que servem os operadores | & << >>?.

A tabela verdade determina os resultados de álgebra booleana.

Tabela verdade

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há alguma diferença entre usar um e outro?

Sim.


Comparar com dois & significa fazer short circuit. Ex:

if((condicao1) & (condicao2)) { }

Ao fazer isso, o runtime vai verificar as duas condições antes de decidir se o resultado é verdadeiro ou falso. Numa expressão AND, se uma das condições for falsa, não importa quantas outras condições forem positivas, o resultado será false.

Ao fazer:

if((condicao1) && (condicao2)) { }

Se a primeira condição for falsa, o runtime nem vai perder tempo calculando/resolvendo a segunda, pois sabe que o resultado do todo será false.


Tabela da verdade:

| A | B | S |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |

Aqui tem um link da documentação do operador && que explica exatamente isso.

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Como mencionado, o && é um operador lógico, utilizado geralmente para operação condicionais.

if(x > 0 && x < 20){ ... }

O & simples possui uma funcionalidade um pouco diferente, já que trabalha sobre bits. Em geral o & é muito utilizado na programação de microcontroladores por exemplo, onde você aplica mascaras de bits para desativar uma saída

portA = readPortA();
portA = portA & 0b11111110;
writePortA;

Esse pseudo codigo estaria desativando a saída 0 da PORTA, já que uma leitura possível seria:

//estado lido: 0b01010101
//estado retornado: 0b01010100

portA = readPortA();
// portA = 0b01010101
portA = portA & 0b11111110;
// força o ultimo bit a 0
// 0b01010101 & 0b11111110 = 0b01010100
writePortA;
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O && você comparar as duas expressões: 1==1&& 2==2=> só será true se as duas condições forem verdadeiras. Ele tem curto-circuito, então ele só executa a segunda parte se a primeira for verdadeira. O & é a mesma coisa mais diferente do && não possui curto-circuito e tem a comparação de bit a bit.

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