如何区分运算符结合性测试与操作数求值顺序？以&&运算符为例

问题分析 #

你最初尝试用打印函数的调用顺序判断&&的结合性，但这个方法只能反映操作数的求值顺序，和运算符的结合性是完全独立的两个概念。比如Python的**运算符是右结合，但操作数求值顺序是从左到右：

def p():
    print("p")
    return 3

def q():
    print("q")
    return 4

def r():
    print("r")
    return 2

print(p() ** q() ** r())

输出：

p
q
r
43046721

从数值结果能推导出是p ** (q ** r)（右结合），但打印顺序完全是左到右的求值顺序，可见两者没有必然关联。

要验证&&的结合性，核心是要让a && b && c的两种分组方式（左结合(a&&b)&&c、右结合a&&(b&&c)）产生不同的布尔结果，而不是依赖操作数的打印顺序。

可行方案：利用带副作用的布尔函数 #

通过构造带状态副作用的布尔函数，让不同的分组逻辑触发不同的副作用顺序，最终产生可区分的布尔结果。具体思路如下：

1. 定义一个全局布尔状态变量，用于记录副作用的影响
2. 三个函数分别负责：设置状态、读取状态、重置状态，且都返回布尔值
3. 调用a() && b() && c()，根据最终返回的布尔值判断结合性

示例代码（以Python为例，可适配其他支持函数副作用的语言） #

# 全局状态变量，仅用于记录副作用
state = False

def a():
    global state
    state = True  # 副作用：设置状态为True
    return True

def b():
    global state
    return state  # 返回当前状态值

def c():
    global state
    state = False  # 副作用：重置状态为False
    return True

# 测试表达式
result = a() and b() and c()
print(f"最终结果: {result}")

结果判断逻辑 #

• 如果&&是左结合：表达式会被解析为(a() && b()) && c()
  执行流程：
  1. 调用a()：state设为True，返回True
  2. 调用b()：返回当前state（True），因此(a&&b)结果为True
  3. 调用c()：state设为False，返回True，最终结果为True && True = True
• 如果&&是右结合：表达式会被解析为a() && (b() && c())
  执行流程：
  1. 调用a()：state设为True，返回True
  2. 先计算(b() && c())：
     • 先调用c()：state设为False，返回True
     • 再调用b()：返回当前state（False），因此(b&&c)结果为False && True = False
  3. 最终结果为True && False = False

通过最终返回的True或False，就能直接判断&&的结合性，完全不需要依赖语言的真假特性或操作数求值顺序。

关键说明 #

• 这个方法利用了结合性决定子表达式的计算优先级，不同的分组会导致副作用的执行顺序不同，进而改变中间状态，最终产生不同的布尔结果
• 不需要依赖&&的短路求值特性（示例中所有函数默认返回True，仅b()的返回值由状态决定）
• 可适配任何支持函数副作用和布尔类型的编程语言

内容的提问来源于stack exchange，提问作者pnguib