что такое логический оператор

Рассмотрим выражение: (3 > 4) AND (5 > 4)

Мы видим, что операнд слева от оператора AND равен false. Смотрим на таблицу выше — и понимаем, что вычислять второй операнд бессмысленно, так как оператор AND уже точно вернёт false.

Именно по такой логике и работает оператор короткой схемы вычислений &&. Если выражение слева от него равно false, то выражение справа вычисляться не будет.

Так же и с оператором ||: если выражение слева от него равно true, то выражение справа не вычисляется, так как результат операции || всё равно будет true.

В большинстве случае применяют именно && и ||. При верном использовании они избавляют Java от ненужных вычислений и страхуют от некоторых ошибок.

Если вместо оператора && мы используем &, то получим ошибку (исключение) java.lang.ArithmeticException: / by zero:

Ошибка возникнет тогда, когда Java попытается вычислить второй аргумент логического выражения, если первый равнялся false.

Код выше выводит в консоль длину строки str, в которой есть хотя бы один символ. А если строка пуста или её значение равно null (то есть строковая переменная ни на что не указывает), в консоль выводится сообщение: « Тут нечего считать!»

Мы выбрали оператор короткой схемы вычислений && — и это правильно!

А вот если бы вместо этого использовали оператор полной схемы &, то наш код работал бы не так, как надо.

Мы получали бы ошибку NullPointerException каждый раз, когда вызываем метод для строковой переменной со значением null.

Посмотрим, что происходило бы при вычислении условия блока if:

Дальше Java должна вычислить второй аргумент логического выражения, а именно str.length() > 0 (иными словами — проверяется «Число символов строки > 0?»).

Для этого вызывается метод str.length(), который должен вернуть целое значение. Оно и будет сравниваться с 0. Но у нас-то str равна null (возвращать методу нечего, строки нет). Тут Java и пожалуется на NullPointerException.

Порядок выполнения операторов

Когда в выражении несколько логических операторов, результат вычисляется с учётом их приоритета. Если нет логических скобок, то операции выполняются в таком порядке:

Если одинаковые операции стоят по соседству, то раньше выполняется та, что левее.

Вычислим true ^ true & false:

Теперь самый приоритетный оператор в выражении это ^ — и порядок вычислений будет уже другой:

Результат будет false.

Как изменить порядок вычисления

Порядок вычисления логических операторов меняют круглые скобки — так же, как в арифметике:

Добавив круглые скобки, мы поменяли приоритеты для вычисления. Теперь сперва будет определено выражение ( true ^ true), которое вернёт false. А после — вычислится выражение false & false, которое тоже вернёт false.

То есть скобки повышают приоритет стоящего внутри выражения, а внутри самих скобок действуют прежние приоритеты.

Как логические операторы работают с целыми числами

Мы уже знаем, что логические операции применимы к логическим аргументам (операндам). Каждый логический операнд — это выражение, которое является истинным (true) или ложным (false) — то есть возвращает булево значение. Иными словами, логический операнд — это выражение типа boolean.

Выходит, применять логические операторы к целочисленным аргументам нельзя?

Можно. Внутри Java все целочисленные типы представлены двоичными числами разной длины. И к ним уже применимы бинарные логические операторы ^, | и &.

Только в этом случае они работают с двоичным представлением операндов — выполняют операции над их битами попарно (рассматривая их как логические единицы и нули). Поэтому и сами операторы ^, | и & зовутся побитовыми.

Как ^, | и & работают с целочисленными операндами

Чтобы повторить вычисления Java, нужно:

Потренируемся: вычислим сами 3 & 5

Число 3 в двоичной системе счисления имеет вид 11, а число 5 — 101.

Так как у числа 5 три разряда в двоичной системе, а у числа 3 — всего два, добавим лидирующий ноль к числу 3 в двоичной системе и получим 011.

Берём цифры из обоих чисел и применяем к ним попарно оператор & (AND):

Получаем число 001. В десятичной записи ему соответствует число 1. Поэтому операция 3 & 5 и возвращает в результате 1.

Источник

Логические операторы

Несмотря на своё название, данные операторы могут применяться к значениям любых типов. Полученные результаты также могут иметь различный тип.

Давайте рассмотрим их подробнее.

Оператор «ИЛИ» выглядит как двойной символ вертикальной черты:

В JavaScript, как мы увидим далее, этот оператор работает несколько иным образом. Но давайте сперва посмотрим, что происходит с булевыми значениями.

Существует всего четыре возможные логические комбинации:

Если значение не логического типа, то оно к нему приводится в целях вычислений.

Обычно оператор || используется в if для проверки истинности любого из заданных условий.

Можно передать и больше условий:

ИЛИ «||» находит первое истинное значение

Описанная выше логика соответствует традиционной. Теперь давайте поработаем с «дополнительными» возможностями JavaScript.

Расширенный алгоритм работает следующим образом.

При выполнении ИЛИ || с несколькими значениями:

Оператор || выполняет следующие действия:

Значение возвращается в исходном виде, без преобразования.

Другими словами, цепочка ИЛИ «||» возвращает первое истинное значение или последнее, если такое значение не найдено.

Это делает возможным более интересное применение оператора по сравнению с «чистым, традиционным, только булевым ИЛИ».

Получение первого истинного значения из списка переменных или выражений.

Сокращённое вычисление.

Операндами могут быть как отдельные значения, так и произвольные выражения. ИЛИ вычисляет их слева направо. Вычисление останавливается при достижении первого истинного значения. Этот процесс называется «сокращённым вычислением», поскольку второй операнд вычисляется только в том случае, если первого недостаточно для вычисления всего выражения.

Это хорошо заметно, когда выражение, указанное в качестве второго аргумента, имеет побочный эффект, например, изменение переменной.

В приведённом ниже примере x не изменяется:

Присваивание – лишь один пример. Конечно, могут быть и другие побочные эффекты, которые не проявятся, если вычисление до них не дойдёт.

Как мы видим, этот вариант использования || является «аналогом if «. Первый операнд преобразуется в логический. Если он оказывается ложным, начинается вычисление второго.

Оператор И пишется как два амперсанда && :

Источник

5.7 – Логические операторы

Хотя операторы отношения (сравнения) могут использоваться для проверки того, является ли конкретное условие истинным или ложным, они могут проверять только одно условие за раз. Но часто нам нужно знать, выполняются ли одновременно несколько условий. Например, чтобы проверить, выиграли ли мы в лотерею, мы должны сравнить, все ли выбранные нами числа совпадают с выигрышными числами. В лотерее с 6 числами это будет включать 6 сравнений, и все они должны быть верными. В других случаях нам нужно знать, выполняется ли какое-либо из нескольких условий. Например, мы можем решить пропустить работу сегодня, если мы заболели, или если мы слишком устали, или если мы выиграли в лотерею в нашем предыдущем примере. Это потребует проверки того, верно ли какое-либо из трех сравнений.

Возможность тестирования несколько условий нам дают логические операторы.

В C++ есть 3 логических оператора:

Логическое НЕ (NOT)

Вы уже сталкивались с унарным оператором логического НЕ в уроке «4.9 – Логические (булевы) значения». Мы можем резюмировать эффекты логического НЕ следующим образом:

Логическое НЕ часто используется в условных выражениях:

Следует остерегаться того, что логическое НЕ имеет очень высокий уровень приоритета. Начинающие программисты часто делают следующую ошибку:

Эта программа напечатает:

Правильный способ написать приведенный выше фрагмент:

Лучшая практика

Если логическое НЕ предназначено для работы с результатом других операторов, другие операторы и их операнды должны быть заключены в круглые скобки.

Логическое ИЛИ (OR)

Например, рассмотрим следующую программу:

Вы можете связать вместе множество операторов логического ИЛИ:

Начинающие программисты иногда путают оператор логическое ИЛИ ( || ) с оператором побитовое ИЛИ ( | ) (который будет рассмотрен позже). Несмотря на то, что у них обоих в названии есть «ИЛИ», они выполняют разные функции. Их смешивание, вероятно, приведет к неверным результатам.

Логическое И (AND)

Как и в случае с логическим ИЛИ, вы можете связать вместе множество операторов логическое И:

Вычисление по короткой схеме

Вычисление по короткой схеме дает еще одну возможность показать, почему операторы, вызывающие побочные эффекты, не должны использоваться в составных выражениях. Рассмотрим следующий фрагмент:

Если x не равно 1, всё условие должно быть ложным, поэтому ++y никогда не вычисляется! Таким образом, y будет инкрементироваться только в том случае, если x равен 1, что, вероятно, не совсем то, что задумывал программист!

Предупреждение

Вычисление по короткой схеме может привести к тому, что логическое ИЛИ и логическое И не будут вычислять один операнд. Избегайте использования выражений с побочными эффектами в выражениях с этими операторами.

Как и в случае с логическим и побитовым ИЛИ, начинающие программисты иногда путают оператор логическое И ( && ) с оператором побитовое И ( & ).

Смешивание И и ИЛИ

Смешивания операторов логическое И и логическое ИЛИ в одном выражении часто невозможно избежать, но это область, полная потенциальных опасностей.

Многие программисты предполагают, что логическое И и логическое ИЛИ имеют одинаковый приоритет (или забывают, что это не так), точно так же, как сложение/вычитание и умножение/деление. Однако логическое И имеет более высокий приоритет, чем логическое ИЛИ, поэтому операторы логическое И будут вычисляться перед операторами логическое ИЛИ (если они не заключены в скобки).

Лучшая практика

При смешивании логического И и логического ИЛИ в одном выражении явно заключите каждую операцию в скобки, чтобы убедиться, что они вычисляются так, как вы хотите.

Закон де Моргана

Закон де Моргана говорит нам, как логическое НЕ должно распределяться в этих случаях:

Другими словами, когда вы распределяете логическое НЕ, вам также необходимо преобразовать логическое И в логическое ИЛИ, и наоборот!

Иногда это может быть полезно при попытке упростить чтение сложных выражений.

Где логический оператор исключающее ИЛИ (XOR)?

Логический оператор исключающее ИЛИ (XOR) – это логический оператор, представленный на некоторых языках, который используется для проверки истинности нечетного числа условий.

Это выражение можно расширить до нескольких операндов следующим образом:

Обратите внимание, что приведенные выше шаблоны логического исключающего ИЛИ работают только в том случае, если операнды являются логического типа (не целочисленными значениями). Если вам нужна форма логического исключающего ИЛИ, которая работает с не-логическими операндами, вы можете использовать static_cast для преобразования их в bool :

Небольшой тест

Вопрос 1

Вычислите следующие выражения.

Примечание: в ответах мы «объясняем нашу работу», показывая вам шаги, предпринятые для получения окончательного ответа. Шаги разделены символом →. Выражения, которые были проигнорированы из-за правила вычисления по короткой схеме, помещены в квадратные скобки. Например,

a) (true && true) || false

b) (false && true) || true

Источник

• ← что такое доготовочная столовая в школе
• что такое полочка в одежде →