Light-electric.com

IT Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Знак или в программировании

Логические операторы в си

Логические операторы

Л огические операторы – это операторы, которые принимают в качестве аргументов логические значений (ложь или истину) и возвращают логическое значение. Как и обычные операторы, они могут быть одноместными (унарными, т.е. принимать один аргумент), двуместными (бинарные, принимают два аргумента), трёхместными и т.д.

Особенностью языка си является то, что в нём нет типа, хранящего булево значение (ложь или истину). В си ложью (логическим нулём) считается целочисленный 0, а любое ненулевое целое будет логической истиной. Например

Логические значения обычно порождаются операторами сравнения (==, !=, >, =. Логический оператор НЕ

В си отрицание представлено оператором !. Например

Как и в обычной логике, здесь действует закон двойного отрицания – отрицание отрицания можно опустить.

Логическое И

О ператор И (AND, логическое умножение) возвращает истину тогда и только тогда, когда оба аргумента являются истиной.

В си логическое умножение представлено оператором &&. Например, задача – в кружок военных спейсмаринов допускаются только совершеннолетние граждане мужского пола. То есть, претендентом может стать только тот, для которого одновременно два условия являются истиной

Оператор И может применяться последовательно к нескольким аргументам. Для него действует ассоциативный и коммутативный законы. Усовершенствуем программу, будем также вводить рост:

Также условие могло быть записано

Логическое ИЛИ

О ператор логическое ИЛИ (логическое сложение, OR) истинен тогда, когда истиной является хотя бы один его аргумент.

В си ИЛИ представлен оператором ||. Например, усовершенствуем программу: теперь пол можно вводить как большой, так и маленькой буквой

Как и в случае оператора И, ИЛИ коммутативен и ассоциативен.

Операторы можно перемешивать друг с другом, создавая сложные операторы

Стоит только помнить о том, что оператор отрицания имеет больший приоритет, чем И или ИЛИ, поэтому будет выполняться в первую очередь. Если может случиться ситуация, когда порядок выполнения не ясен, определите его с помощью скобок.

Пример: закон де-Моргана. Чтобы сменить И на ИЛИ (или наоборот), необходимо инвертировать значения всех операндов, заменить И на ИЛИ (или ИЛИ на И) и инвертировать конечный результат. В случае с нашим условием

Рассмотрим сначала кусок

Меняем все значения на обратные

заменяем оператор && на ||

и инвертируем ответ

Как видим, результат тот же. Очевидно, что

Таким образом, изменим условие

Поменяем таким же образом вторую скобку

Теперь можно применить это же правило и для всего выражения

Порядок выполнения логических операторов

Р ассмотрим выражение

где a, b, c, d – логические значения. Всё выражение равно истине тогда и только тогда, когда все операнды истинны. Если хотя бы один из операндов ложь, то остальные уже не важны. Поэтому, для оптимизации работы, вычисление происходит слева направо и останавливается, как только был найден первый операнд, равный нулю.

В си оператор присваивания может возвращать значение. Иногда он используется непосредственно в условии:

В данном случае, оператор malloc не будет выполнен, так как первый операнд a равен 0 (соответственно, всё выражение равно нулю). Таким образом, оператор free попытается очистить память, которую не может очистить (т.к. p продолжит ссылаться на a). Если же мы поменяем a = 1, то всё отработает без проблем.

То же самое происходит и при выполнение ||. Выражение

выполняется слева направо до тех пор, пока не встретит первое ненулевое значение. После этого выполнение останавливается, так как известно, что всё выражение равно истине.

Очевидно, что это касается не только оператора присваивания, но и любого другого вызова функции. Например, в этом случае функции foo будет вызвана, bar нет.

Вывод – не используйте присваивания и вызовов функций (особенно, если они изменяют состояние программы) внутри условий.

Основные логические операции. AND, NOT, OR и XOR (исключающее или)

В этой статье мы поговорим о некоторых битовых операциях. Рассмотрим основные из них: XOR (исключающее ИЛИ), AND (И), NOT (НЕ) а также OR (ИЛИ).

Как известно, минимальной единицей измерения информации является бит, который хранит одно из 2-х значений: 0 (False, ложь) либо 1 (True, истина). Таким образом, битовая ячейка может одновременно находиться лишь в одном из двух возможных состояний.

Для манипуляций с битами используют определённые операции — логические или булевые. Они могут применяться к любому биту, вне зависимости от того, какое у него значение — ноль или единица. Что же, давайте посмотрим на примеры использования трёх основных логических операций.

Логическая операция AND (и)

AND обозначается знаком & .

Оператор AND выполняется с 2-мя битами, возьмём, к примеру, a и b. Результат выполнения операции AND равен 1, если a и b равняются 1. В остальных случаях результат равен 0. Например, с помощью AND вы можете узнать, чётное число или нет.

Посмотрите на таблицу истинности операции AND:

Логическая операция OR (ИЛИ)

Оператор OR также выполняется с 2-мя битами (a и b). Результат равен 0, если a и b равны 0, иначе он равен 1. Смотрим таблицу истинности.

Логическая операция XOR (исключающее ИЛИ)

Оператор XOR обозначается ^ .

XOR выполняется с 2-мя битами (a и b). Результат выполнения операции XOR (исключающее ИЛИ) равен 1, когда один из битов b или a равен 1. В остальных ситуациях результат применения оператора XOR равен 0.

Таблица истинности логической операции для XOR (исключающее ИЛИ) выглядит так:

Используя XOR (исключающее ИЛИ), вы можете поменять значения 2-х переменных одинакового типа данных, не используя временную переменную. А ещё, посредством XOR можно зашифровать текст, например:

Читать еще:  Техническая информация ошибка dnserror

Согласен, XOR — далеко не самый надёжный метод шифрования, но это не значит, что его нельзя сделать частью какого-либо шифровального алгоритма.

Логическая операция NOT (НЕ)

Это побитовое отрицание, поэтому выполняется с одним битом и обозначается

Результат зависит от состояния бита. Если он в нулевом состоянии, то итог операции — единица и наоборот. Всё предельно просто.

Эти 4 логические операции следует запомнить в первую очередь, т. к. с их помощью можно получить практически любой возможный результат. Также существуют такие операции, как (побитовый сдвиг влево) и >> (побитовый сдвиг вправо).

Урок №43. Логические операторы: И, ИЛИ, НЕ

Обновл. 30 Дек 2019 |

В то время как операторы сравнения используются для проверки конкретного условия: ложное оно или истинное, они могут проверить только одно условие за определённый промежуток времени. Но бывают ситуации, когда нужно протестировать сразу несколько условий. Например, чтобы узнать, выиграли ли мы в лотерею, нам нужно сравнить все цифры купленного билета с выигрышными. Если в лотерее 6 цифр, то нужно выполнить 6 сравнений, все из которых должны быть true.

Также иногда нам нужно знать, является ли хоть одно из нескольких условий истинным. Например, мы не пойдём сегодня на работу, если больны или слишком устали, или если выиграли в лотерею 🙂 Нам нужно проверить, является ли хоть одно из этих 3 условий истинным. Как это сделать? С помощью логических операторов! Они позволяют проверить сразу несколько условий за раз.

В C++ есть 3 логических оператора:

Логический оператор НЕ

Если операндом является true, то после применения логического НЕ результатом будет false. Если же операнд до применения оператора НЕ является false, то после его применения — станет true. Другими словами, логический оператор НЕ меняет результат с true на false и наоборот. Он часто используется в условных выражениях:

Следует помнить, что логический оператор НЕ имеет очень высокий уровень приоритета. Новички часто совершают следующую ошибку:

Но х ведь не равно у , как это возможно? Поскольку приоритет логического оператора НЕ выше, чем приоритет оператора равенства, то выражение ! х == у обрабатывается как (! х) == у . Так как х — это 5 , то !x — это 0 . Условие 0 == у ложное, поэтому выполняется часть else!

Напоминание: Любое ненулевое целое значение в логическом контексте является true. Так как х = 5 , то х вычисляется как true, а вот !x = false , т.е. 0 . Использование целых чисел в логических операциях подобным образом может запутать не только пользователя, но и самого разработчика, поэтому мы не советуем так делать!

Правильный способ написания программы выше:

Правило: Если логический оператор НЕ должен работать с результатами работы других операторов, то другие операторы и их операнды должны находиться в круглых скобках.

Логический оператор ИЛИ

Если хоть одно из двух условий является истинным, то логический оператор ИЛИ является true.

Рассмотрим следующую программу:

Вы можете соединить сразу несколько условий:

value1 || (value2 && value3)

(value1 || value2) && value3

Хорошей практикой является использование круглых скобок с операциями. Это предотвратит ошибки приоритета, увеличит читабельность кода и чётко даст понять компилятору, как следует обрабатывать выражения. Например, вместо того, чтобы писать value1 && value2 || value3 && value4 , лучше записать (value1 && value2) || (value3 && value4) .

Законы Де Моргана

Многие программисты совершают ошибку, думая, что !(x && y) — это то же самое, что и !x && !y . К сожалению, вы не можете «использовать» логическое НЕ подобным образом.

!(x && y) эквивалентно !x || !y
!(x || y) эквивалентно !x && !y

Другими словами, логические операторы И и ИЛИ меняются местами! В некоторых случаях, это даже полезно: улучшает читабельность.

А где же побитовое исключающее ИЛИ (XOR)?

Побитовое исключающее ИЛИ (XOR) — это логический оператор, который используется в некоторых языках программирования для проверки на истинность нечётного количества условий.

В C++ нет такого оператора. В отличии от логических И/ИЛИ, к XOR не применяется короткий цикл вычислений. Однако его легко можно сымитировать, используя оператор неравенства (!=):

Можно также расширить количество операндов:

Следует отметить, что приведенные выше шаблоны XOR работают только, если операнды логического типа данных (а не целочисленных типов). Если вы хотите, чтобы это работало и с целыми числами, то используйте оператор static_cast.

Форма XOR, которая работает и с другими типами данных (с помощью static_cast мы можем конвертировать любой тип данных в bool):

Какой результат следующих выражений?

(true && true) || false

(false && true) || true

(false && true) || false || true

(5 > 6 || 4 > 3) && (7 > 8)

Ответ

Примечание: В ответах объяснение выполняется с помощью стрелочки (=>). Например, (true || false) => true означает, что результатом выражения (true || false) является true .

(true && true) || false => true || false => true

(false && true) || true => false || true => true

(false && true) || false || true => false || false || true => false || true => true

(5 > 6 || 4 > 3) && (7 > 8) => (false || true) && false => true && false => false

Читать еще:  Установщик обнаружил ошибку 0x80080005

!(7 > 6 || 3 > 4) => !(true || false) => !true => false

Курсы «C#.NET Developer»

Курсы «Java Developer»

Курсы «Frontend Developer»

Курсы «JavaScript Developer»

Курсы «Python Developer»

Курсы «Unity/Game Developer»

Поделиться в социальных сетях:

Урок №42. Операторы сравнения

Комментариев: 11

Подскажите пожалуйста, в соответствии со стандартом C++, оператор && всегда вычисляет оба операнда или только если первый из них возвращает true?

будут ли всегда выполнены обе функции f1() и f2()?

если f1() или f2() возвращает false, то будет выполнена только одна из функций, но какая именно стандартом не регламентируется

в данном выражении обе функции выполняться только в случае если первая будет true

Не перестаю восхищаться изложенному материалу! Огромное спасибо за проделанную работу!

Пожалуйста)) Мне приятно)

Про рекомендацию использовать скобки, если сомневаетесь в приоритете:
Страуструп крайне не рекомендует «украшать» код скобками… лучше или разобраться в приоритетах или разбить выражение на несколько, если есть хоть какие-то сомнения.
Вместо:

«Для реализации оператора XOR» используют ^. В с++ — это именно XOR, а не возведение в степень.

^ — это битовый оператор, а данная статья — о логических. Логического XOR в плюсах нет.
Для побитового исключения используется именно ^ . Для реализации же логического XOR использовать ^ крайне глупо потому что:
1. Сравнивая булевы значения будет очевидней(и эффективней, хоть эти наносекунды уже никого не интересуют) написать true != false , чем true ^ false .
2. В случае сравнения не булевых значений стоит продолжать существующую логику. На примере чисел: любое число, отличное от нуля — это true. Следовательно нельзя просто написать 1 ^ 2 — потому что эта операция вернет 3 , что интерпретируется, как true . Почему? Потому что любое не нулевое число должно восприниматься, как истина, следовательно 1 -> true , 2 -> true . результатом XOR между ними должен быть false . Таким образом доказываем неприминимость ^ , приходим к необходимости преобразования операндов в булевы значения и смотрим пункт 1.

^ — это побитовый оператор… ожидать от него поведения логического XOR — нарываться на потенциальные алгоритмические ошибки…
можно в качестве XOR использовать оператор != для логических выражений (тоже некорректно работает, если Вы ожидаете неявных преобразований типов)

Скажите, пожалуйста, почему в примере из урока нужно использовать if (!(x == y)), а не if (x != y) ?

Можно использовать и второй вариант, но != зачастую используется для реализации оператора XOR и в цепочке операндов, а !(==) для проверки на неравенство определенного выражения. Но использовать можно как первый, так и второй вариант — работать будет.

Логические выражения и операторы

Логические выражения и логический тип данных

Часто в реальной жизни мы соглашаемся с каким-либо утверждением или отрицаем его. Например, если вам скажут, что сумма чисел 3 и 5 больше 7, вы согласитесь, скажете: «Да, это правда». Если же кто-то будет утверждать, что сумма трех и пяти меньше семи, то вы расцените такое утверждение как ложное.

Подобные фразы предполагают только два возможных ответа – либо «да», когда выражение оценивается как правда, истина, либо «нет», когда утверждение оценивается как ошибочное, ложное. В программировании и математике если результатом вычисления выражения может быть лишь истина или ложь, то такое выражение называется логическим.

Например, выражение 4 > 5 является логическим, так как его результатом является либо правда, либо ложь. Выражение 4 + 5 не является логическим, так как результатом его выполнения является число.

На позапрошлом уроке мы познакомились с тремя типами данных – целыми и вещественными числами, а также строками. Сегодня введем четвертый – логический тип данных (тип bool). Его также называют булевым. У этого типа всего два возможных значения: True (правда) и False (ложь).

Здесь переменной a было присвоено значение True, после чего с помощью встроенной в Python функции type() проверен ее тип. Интерпретатор сообщил, что это переменная класса bool. Понятия «класс» и «тип данных» в данном случае одно и то же. Переменная b также связана с булевым значением.

В программировании False обычно приравнивают к нулю, а True – к единице. Чтобы в этом убедиться, можно преобразовать булево значение к целочисленному типу:

Возможно и обратное. Можно преобразовать какое-либо значение к булевому типу:

И здесь работает правило: всё, что не 0 и не пустота, является правдой.

Логические операторы

Говоря на естественном языке (например, русском) мы обозначаем сравнения словами «равно», «больше», «меньше». В языках программирования используются специальные знаки, подобные тем, которые используются в математике: > (больше), = (больше или равно), c = a == b состоит из двух подвыражений. Сначала происходит сравнение (==) переменных a и b . После этого результат логической операции присваивается переменной c. Выражение a , b , c просто выводит значения переменных на экран.

Сложные логические выражения

Логические выражения типа kByte >= 1023 являются простыми, так как в них выполняется только одна логическая операция. Однако, на практике нередко возникает необходимость в более сложных выражениях. Может понадобиться получить ответа «Да» или «Нет» в зависимости от результата выполнения двух простых выражений. Например, «на улице идет снег или дождь», «переменная news больше 12 и меньше 20».

В таких случаях используются специальные операторы, объединяющие два и более простых логических выражения. Широко используются два оператора – так называемые логические И (and) и ИЛИ (or).

Чтобы получить True при использовании оператора and, необходимо, чтобы результаты обоих простых выражений, которые связывает данный оператор, были истинными. Если хотя бы в одном случае результатом будет False, то и все сложное выражение будет ложным.

Читать еще:  Ошибка cmos checksum bad

Чтобы получить True при использовании оператора or, необходимо, чтобы результат хотя бы одного простого выражения, входящего в состав сложного, был истинным. В случае оператора or сложное выражение становится ложным лишь тогда, когда ложны оба составляющие его простые выражения.

Допустим, переменной x было присвоено значение 8 ( x = 8 ), переменной y присвоили 13 ( y = 13 ). Логическое выражение y 8 будет выполняться следующим образом. Сначала выполнится выражение y . Его результатом будет True. Затем выполнится выражение x > 8 . Его результатом будет False. Далее выражение сведется к True and False , что вернет False.

Если бы мы записали выражение так: x > 8 and y , то оно также вернуло бы False. Однако сравнение y не выполнялось бы интерпретатором, так как его незачем выполнять. Ведь первое простое логическое выражение ( x > 8 ) уже вернуло ложь, которая, в случае оператора and, превращает все выражение в ложь.

В случае с оператором or второе простое выражение проверяется, если первое вернуло ложь, и не проверяется, если уже первое вернуло истину. Так как для истинности всего выражения достаточно единственного True, неважно по какую сторону от or оно стоит.

В языке Python есть еще унарный логический оператор not, т. е. отрицание. Он превращает правду в ложь, а ложь в правду. Унарный он потому, что применяется к одному выражению, стоящему после него, а не справа и слева от него как в случае бинарных and и or.

Здесь у возвращает True. Отрицая это, мы получаем False.

Число 5 трактуется как истина, отрицание истины дает ложь. Ноль приравнивается к False. Отрицание False дает True.

Практическая работа

Присвойте двум переменным любые числовые значения.

Используя переменные из п. 1, с помощью оператора and составьте два сложных логических выражения, одно из которых дает истину, другое – ложь.

Аналогично выполните п. 2, но уже с оператором or.

Попробуйте использовать в логических выражениях переменные строкового типа. Объясните результат.

Напишите программу, которая запрашивала бы у пользователя два числа и выводила бы True или False в зависимости от того, больше первое число второго или нет.

Примеры решения и дополнительные уроки в android-приложении и pdf-версии курса.

Операторы отношения и логические операторы

C# — Руководство по C# — Операторы отношения и логические операторы

В обозначениях оператор отношения и логический оператор термин отношения означает взаимосвязь, которая может существовать между двумя значениями, а термин логический — взаимосвязь между логическими значениями «истина» и «ложь». И поскольку операторы отношения дают истинные или ложные результаты, то они нередко применяются вместе с логическими операторами. Именно по этой причине они и рассматриваются совместно.

Ниже перечислены операторы отношения:

Результатом выполнения оператора отношения или логического оператора является логическое значение типа bool.

В целом, объекты можно сравнивать на равенство или неравенство, используя операторы отношения == и !=. А операторы сравнения , = могут применяться только к тем типам данных, которые поддерживают отношение порядка. Следовательно, операторы отношения можно применять ко всем числовым типам данных. Но значения типа bool могут сравниваться только на равенство или неравенство, поскольку истинные (true) и ложные (false) значения не упорядочиваются. Например, сравнение true > false в C# не имеет смысла.

Рассмотрим пример программы, демонстрирующий применение операторов отношения и логических операторов:

Логические операторы в C# выполняют наиболее распространенные логические операции. Тем не менее существует ряд операций, выполняемых по правилам формальной логики. Эти логические операции могут быть построены с помощью логических операторов, поддерживаемых в C#. Следовательно, в C# предусмотрен такой набор логических операторов, которого достаточно для построения практически любой логической операции, в том числе импликации. Импликация — это двоичная операция, результатом которой является ложное значение только в том случае, если левый ее операнд имеет истинное значение, а правый — ложное. (Операция импликации отражает следующий принцип: истина не может подразумевать ложь .)

Операция импликации может быть построена на основе комбинации логических операторов ! и |:

Укороченные логические операторы

В C# предусмотрены также специальные, укороченные, варианты логических операторов И и ИЛИ, предназначенные для получения более эффективного кода. Поясним это на следующих примерах логических операций. Если первый операнд логической операции И имеет ложное значение (false), то ее результат будет иметь ложное значение независимо от значения второго операнда. Если же первый операнд логической операции ИЛИ имеет истинное значение (true), то ее результат будет иметь истинное значение независимо от значения второго операнда. Благодаря тому что значение второго операнда в этих операциях вычислять не нужно, экономится время и повышается эффективность кода.

Укороченная логическая операция И выполняется с помощью оператора &&, а укороченная логическая операция ИЛИ — с помощью оператора ||. Этим укороченным логическим операторам соответствуют обычные логические операторы & и |. Единственное отличие укороченного логического оператора от обычного заключается в том, что второй его операнд вычисляется только по мере необходимости.

Укороченные логические операторы иногда оказываются более эффективными, чем их обычные аналоги. Так зачем же нужны обычные логические операторы И и ИЛИ? Дело в том, что в некоторых случаях требуется вычислять оба операнда логической операции И либо ИЛИ из-за возникающих побочных эффектов. Пример:

Стоит отметить, что при возникновении исключительной ситуации во время отладки кода, Visual Studio 2010 выводит сообщение следующего характера:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector