Полное руководство. С# 4.0
Шрифт:
Операнды логических операторов должны относиться к типу bool, а результат вы полнения логической операции также относится к типу bool. Логические операторы &, |, ^ и ! поддерживают основные логические операции И, ИЛИ, исключающее ИЛИ и НЕ в соответствии с приведенной ниже таблицей истинности. p q p & q p | q p ^ q |P false false false false false true true false false true true false false true false true true true true true true true false false
Как следует из приведенной выше таблицы, результатом выполнения логической операции исключающее ИЛИ будет истинное значение (true), если один и только один ее операнд имеет значение true.
Ниже приведен пример программы, демонстрирующий применение
Выполнение этой программы дает следующий результат. i < j i <= j i != j !(b1 & b2) — true b1 | b2 — true b1 ^ b2 — true
Логические операторы в C# выполняют наиболее распространенные логические операции. Тем не менее существует ряд операций, выполняемых по правилам фор мальной логики. Эти логические операции могут быть построены с помощью логиче ских операторов, поддерживаемых в С#. Следовательно, в C# предусмотрен такой на бор логических операторов, которого достаточно для построения практически любой логической операции, в том числе импликации. Импликация — это двоичная опера ция, результатом которой является ложное значение только в том случае, если левый ее операнд имеет истинное значение, а правый — ложное. (Операция импликации от ражает следующий принцип: истина не может подразумевать ложь.) Ниже приведена таблица истинности для операции импликации. p q Результат импликации p и q true true true true false false false false true false true true
Операция импликации может быть построена на основе комбинации логических операторов ! и |, как в приведенной ниже строке кода. !р | q
В следующем примере программы демонстрируется подобная реализация опера ции импликации. // Построение операции импликации в С#. using System; class Implication { static void Main { bool p=false, q=false; int i, j; for(i = 0; i < 2; i++) { for(j = 0; j < 2; j++) { if(i==0) p = true; if(i==1) p = false; if(j==0) q = true; if(j==1) q = false; Console.WriteLine("p равно " + p + ", q равно " + q); if(!p | q) Console.WriteLine("Результат импликации " + p + " и " + q + " равен " + true); Console.WriteLine; } } } }
Результат выполнения этой программы выглядит так. р равно True, q равно True Результат импликации True и True равен True р равно True, q равно False р равно False, q равно False Результат импликации False и True равен True р равно False, q равно False Результат импликации False и False равен True Укороченные логические операторы
В C# предусмотрены также специальные, укороченные, варианты логических опера торов 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 зна чение 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 вто рого операнда в этих операциях вычислять не нужно, экономится время и повышается эффективность кода.
Укороченная логическая операция И выполняется с помощью оператора &&, а уко роченная логическая операция ИЛИ — с помощью оператора ||. Этим укороченным логическим операторам соответствуют обычные логические операторы & и |. Един ственное отличие укороченного логического оператора от обычного заключается в том, что второй его операнд вычисляется только по мере необходимости.
В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение укорочен ного логического оператора И. В этой программе с помощью операции деления по модулю определяется следующее: делится ли значение переменной d на значение пе ременной n нацело. Если остаток от деления n/d равен нулю, то n делится на d нацело. Но поскольку данная операция подразумевает деление, то для проверки условия деле ния на нуль служит укороченный логический оператор И. // Продемонстрировать применение укороченных логических операторов. using System; class SCops { static void Main { int n, d; n = 10; d = 2; if (d ! = 0 && (n % d) == 0) Console.WriteLine(n + " делится нацело на " + d); d = 0; // задать нулевое значение переменной d // d равно нулю, поэтому второй операнд не вычисляется if (d != 0 && (n % d) == 0) Console.WriteLine(n + " делится нацело на " + d); // Если теперь попытаться сделать то же самое без укороченного // логического оператора, то возникнет ошибка из-за деления на нуль. if (d != 0 & (n % d) == 0) Console.WriteLine(n + " делится нацело на " + d); } }
Для исключения ошибки из-за деления на нуль в операторе if сначала проверяет ся условие: равно ли нулю значение переменной d. Если оно равно нулю, то на этом выполнение укороченного логического оператора И завершается, а последующая опе рация деления по модулю не выполняется. Так, при первой проверке значение пере менной d оказывается равным 2, поэтому выполняется операция деления по модулю. А при второй проверке это значение оказывается равным нулю, следовательно, опера ция деления по модулю пропускается, чтобы исключить деление на нуль. И наконец, выполняется обычный логический оператор И, когда вычисляются оба операнда. Если при этом происходит деление на нуль, то возникает ошибка при выполнении.
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 логи ческой операции И либо ИЛИ из-за возникающих побочных эффектов. Рассмотрим следующий пример программы. // Продемонстрировать значение побочных эффектов. using System; class SideEffects { static void Main { int i; bool someCondition = false; i = 0; // Значение переменной i инкрементируется, // несмотря на то, что оператор if не выполняется. if(someCondition & (++i < 100)) Console.WriteLine("He выводится"); Console.WriteLine("Оператор if выполняется: " + i); // выводится 1 // В данном случае значение переменной i не инкрементируется, // поскольку инкремент в укороченном логическом операторе опускается. if(someCondition && (++i < 100)) Console.WriteLine("He выводится"); Console.WriteLine("Оператор if выполняется: " + i); // по-прежнему 1 !! } }
Прежде всего обратим внимание на то, что переменная someCondition типа bool инициализируется значением false. Далее проанализируем каждый оператор if. Как следует из комментариев к данной программе, в первом операторе if перемен ная i инкрементируется, несмотря на то что значение переменной someCondition равно false. Когда применяется логический оператор &, как это имеет место в первом операторе if, выражение в правой части этого оператора вычисляется независимо от значения выражения в его левой части. А во втором операторе if применяется укоро ченный логический оператор. В этом случае значение переменной i не инкрементиру ется, поскольку левый операнд (переменная someCondition) имеет значение false, следовательно, выражение в правой части данного оператора пропускается. Из этого следует вывод: если в коде предполагается вычисление правого операнда логической операции И либо ИЛИ, то необходимо пользоваться неукороченными формами логи ческих операций, доступных в С#.
И последнее замечание: укороченный оператор И называется также условным логи ческим оператором И, а укороченный оператор ИЛИ — условным логическим оператором ИЛИ. Оператор присваивания
Оператор присваивания обозначается одиночным знаком равенства (=). В С# опера тор присваивания действует таким же образом, как и в других языках программирова ния. Ниже приведена его общая форма. имя_переменной = выражение
Здесь имя_переменной должно быть совместимо с типом выражения.