Логический тип

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Логи́ческий тип да́нных, или булев тип, или булевый тип (от англ. Boolean или logical data type) — примитивный тип данных в информатике, принимающий два возможных значения, иногда называемых истиной (true) и ложью (false). Присутствует в подавляющем большинстве языков программирования как самостоятельная сущность или реализуется через численный тип данных. В некоторых языках программирования за значение истина полагается 1, за значение ложь — 0.

Название типа Boolean получило в честь английского математика и логика Джорджа Буля, среди прочего, занимавшегося вопросами математической логики в середине 19 века.

Реализация[править | править вики-текст]

Булев тип данных может быть реализован и храниться в памяти с использованием только одного бита, но обычно используется минимальная адресуемая ячейка памяти (обычно байт или машинное слово), как более эффективная с точки зрения быстродействия единица хранения при работе с регистрами процессора и оперативной памятью.

Доступные операции с этим типом данных[править | править вики-текст]

К этому типу данных применимы следующие операции, в скобках указаны символические обозначения операций в некоторых популярных языках программирования:

  • И (логическое умножение) (AND, &, *),
  • ИЛИ (логическое сложение) (OR, |, +),
  • исключающее ИЛИ (сложение с переносом) (xor, NEQV, ^),
  • эквивалентность (равенство) (EQV, =, ==)
  • инверсия (NOT, ~, !)
  • сравнение (>, <, <=, >=)

Также могут использоваться и другие операции булевой алгебры, например, стрелка Пирса или штрих Шеффера. Большинство языков программирования позволяют использовать булев тип переменных и констант и в арифметических операциях, предварительно приводя его к численному типу, согласно принятым в языке правилам преобразования типов.

Применение[править | править вики-текст]

Традиционным применением булева типа данных являются значения «да»/«нет» в отношении результата сравнение чисел в более сложных операциях.

Все операции сравнения двух величин — вещественных и целых переменных или константы с переменной (равно, больше, меньше), функции проверки принадлежности вхождения некоторого элемента в множество и проверка на непустоту пересечения множеств возвращают в качестве результата булев тип.

Реализация в различных языках программирования[править | править вики-текст]

Ada[править | править вики-текст]

Язык программирования Ada определяет Boolean в пакете Standard как нумерованный тип со значениями False и True в котором False < True.

type Boolean is (False, True);

p : Boolean := True;
if p then
   ...
end if;

Родственные операторы (=, /=, <, <=, >, >=) применяются ко всем нумерованым типам, включая Boolean. Булевы операторы and, or, xor и not применимы к типу Boolean и любым объявленным подтипам. Булевы операторы также применимы к массивам, содержащим значения Boolean.

Algol[править | править вики-текст]

Algol 60 имеет тип данных boolean и соответствующие операторы, установленные в спецификации Algol 60. Тип данных был сокращён до bool в ALGOL 68.

C[править | править вики-текст]

В языке программирования C, который не предоставлял булевых значений в C89 (но вводит в C99) вместо значений true/false было установлено сравнение значения с нулём. Для примера, код:

if (bool_variable) printf("True!\n");
else printf("False!\n");

равнозначен коду:

if (bool_variable != 0) printf("True!\n");
else printf("False!\n");

Это было честно для целочисленного типа данных (integer); тем не менее, бинарные значения чисел с плавающей запятой (floating-point) были приближёнными к выводимым на экран десятичным значениям и это давало ошибки при сравнении. Традиционно, целое содержало одну (или более) булеву переменную (одну на каждый разряд целого).

Haskell[править | править вики-текст]

В языке Haskell булев тип данных реализован как простейший алгебраический тип данных:

data Bool = False | True

В стандартном модуле Data.Bool для него определены функции &&, || и not.

Python[править | править вики-текст]

В языке Python булев тип данных обозначается как bool, для приведения других типов данных к булеву существует функция bool(), работающая по следующим соглашениям:

  • строки: пустая строка — ложь, непустая строка — истина;
  • числа: нулевое число — ложь, ненулевое число (в том числе и меньшее единицы) — истина;
  • списки и кортежи: пустой список (кортеж) — ложь, непустой (даже содержащий один элемент, например пустой кортеж) — истина;
  • функции — всегда истина.

Для других объектов результат рассчитывается через метод __nonzero__, который в идеале должен возвращать значения True или False.

Булев тип приводится к следующим типам данных:

  • строковый: 'True' для истины, 'False' для лжи;
  • числовой (встроенные типы int, long, float): 1 для истины, 0 для лжи.

К другим типам данных булев тип не приводится.

В Python 2.6 есть интересная особенность — можно переопределить значение True на False и наоборот, написав всего лишь:

True = False

или, вариант для всей области видимости

__builtins__.True = False

что может привести к весьма неожиданному поведению интерпретатора или IDLE. В python 3 данная возможность была ликвидирована — True и False считаются зарезервированными, как и слово None.

Pascal[править | править вики-текст]

Описание переменных:

var a, b : Boolean

Арифметические операции над булевыми недопустимы, но допустимы логические операции: Not, And, Or, Xor, операции отношения = (равно), <> (не равно) и функции Ord, Pred, Succ.

var
  A, B: Byte;
  C, D, E, F: Boolean;
begin
  A := Ord(False); {A=0}
  B := Ord(True); {B=1}
  C := Pred(False); {ошибка}
  D := Pred(True); {D=False}
  E := Succ(False); {E=True}
  F := Succ(True); {ошибка}
end.

Ruby[править | править вики-текст]

В Ruby булев тип представлен двумя предопределенными переменными: true и false. Появляется логический тип в результате логических операций или вызова логических методов. По традиции, имя логических методов (то есть методов, которые возвращают значение true или false) заканчивается на «?».

В качестве false может выступать nil, а в качестве true — любой объект, в том числе переменная со значением «0» или пустая строка, что часто является неожиданностью для новичков.

См. также[править | править вики-текст]