Kurs języka C: Operatory logiczne

Autor: Dondu

Kurs języka C: Spis treści

Operatory logiczne działają jak operatory bitowe, ale dotyczą wartości logicznej argumentów. Innymi słowy służą do porównywania, a nie wykonywania operacji.

Symbol	Znaczenie	Przykład
||	Alternatywa	a || b
&&	Koniunkcja	a && b
!	Negacja	!a

Operatory logiczne przetwarzane są od lewej do prawej 

To bardzo istotna właściwość operatorów logicznych. Brak świadomości tej właściwości może w pewnych sytuacjach prowadzić do nieprawidłowego działania programu. Szczegóły w opisach poszczególnych operatorów logicznych poniżej.

---

Operator alternatywy: ||


Zapis operatora:

lewy || prawy

Operator alternatywy (inaczej OR) przyjmuje wartości:

• 0 - gdy po obu stronach operatora wartość logiczna jest równa zero
• 1 - gdy co najmniej jedna ze stron operatora jest różna od zero.

Innymi słowy wystarczy, że jeden z argumentów występujących po lewej lub prawej stronie operatora będzie miał wartość różną od zera, to wynikiem operatora będzie jedynka.


Zobacz przykład i eksperymentuj z nimi w kompilatorze CManiak zmieniając wartość zmiennej a.

Przykład 1 (w kompilatorze)

  int a=5;    //definicja zmiennej

  //przykładowe przypadki  
  printf("%d \n", a>3 || a<10 );  //a spełnia oba warunki
  printf("%d \n", a<3 || a<10 );  //a spełnia prawy warunek
  printf("%d \n", a>3 || a>10 );  //a spełnia lewy warunek
  printf("%d \n", a<3 || a>10 );  //a nie spełnia żadnego warunku

Operator ten przetwarzany jest od lewej do prawej. Jeżeli lewy argument będzie różny od zera, to sprawdzanie jest zatrzymywane, a wynikiem operatora || będzie jeden. 

Takie podejście przyspiesza działanie programu, eliminując sprawdzanie prawego argumentu, który i tak już nie będzie miał wpływu na wynik całego warunku.

UWAGA!
Z tym związane jest pewne niebezpieczeństwo dla początkujących. W przypadku gdy częścią warunku jest funkcja lub działanie arytmetyczne np. ++ lub --, to nie zostanie zrealizowane .


Przykład 2 (w kompilatorze)

  int a=5;      //definicja zmiennej
  
  printf("na początku a=%d \n", a);
  
  //a spełnia lewy warunek, więc prawy nie jest badany,
  //stąd nie zostanie wykonana dekrementacja --a
  printf("a>3 || --a<2   wynik=%d \n", a>3 || --a<2 );
  
  printf("na końcu a=%d", a);

Sprawdź co się stanie, gdy zmienną a ustawisz na wartość, która nie będzie spełniać lewej strony warunku, czyli np. a=1 i skompiluj przykład w kompilatorze CManiak. Zauważysz wtedy, że prawy warunek będzie analizowany, co stwierdzisz na podstawie wykonania dekrementacji --a.


Podobnie gdy np. prawym argumentem jest funkcja. Trzeba być świadomym, że może nie zostać wykonana, jeżeli lewy argument będzie różny od zera.

Przykład 3 (w kompilatorze)

int podaj_ilosc(){
  printf("byłem w funkcji podaj_ilosc() \n");
  return 2;   //zwracamy jakąś wartość
}

int main(void)
{
  int a=5;      //definicja zmiennej
  
  //a spełnia lewy warunek, więc prawy nie jest badany
  //stąd funkcja podaj_ilosc() nie zostanie wykonana 
  printf("a>3 || podaj_ilosc()<2   wynik=%d", a>3 || podaj_ilosc()<2 );
  
  return 0;  //zakończ wykonywanie programu
} 

Sprawdź co się stanie, jeżeli zmienną a ustawisz na wartość, która nie będzie spełniać lewej strony warunku, czyli np. a=1 i skompiluj przykład w kompilatorze CManiak. Zauważysz wtedy, że prawy warunek będzie analizowany, co stwierdzisz na podstawie napisu: Byłem w funkcji podaj_ilosc()

---

Operator koniunkcji: &&


Zapis operatora:

lewy && prawy

Operator koniunkcji (inaczej AND) przyjmuje wartości:

• 0 - gdy co najmniej po jednej stronie operatora wartość logiczna jest równa zero,
• 1 - gdy po obu stronach operatora wartość logiczna jest różna od zera.

Innymi słowy wystarczy, że jeden z argumentów występujących po lewej lub prawej stronie operatora będzie miał wartość równą zero, to wynikiem operatora będzie zero.


Zobacz przykład i eksperymentuj z nimi w kompilatorze CManiak zmieniając wartość zmiennej a.

Przykład 4 (w kompilatorze)

  int a=5;    //definicja zmiennej

  //cztery możliwe przypadki 
  printf("%d \n", a>3 && a<10 );  //a spełnia oba warunki
  printf("%d \n", a<3 && a<10 );  //a nie spełnia lewego warunku
  printf("%d \n", a>3 && a>10 );  //a nie spełnia prawego warunku
  printf("%d \n", a<3 && a>10 );  //a nie spełnia żadnego warunku  

Operator ten przetwarzany jest od lewej do prawej. Jeżeli lewy argument będzie równy zero, to sprawdzanie jest zatrzymywane, a wynikiem operatora && będzie zero. 

Takie podejście przyspiesza działanie programu, eliminując sprawdzanie prawego argumentu, który i tak już nie będzie miał wpływu na wynik całego warunku.

UWAGA!
Z tym związane jest pewne niebezpieczeństwo dla początkujących. W przypadku gdy częścią warunku jest funkcja lub działanie arytmetyczne np. ++ lub --, to nie zostanie zrealizowane.


Przykład 5 (w kompilatorze)

  int a=1;      //definicja zmiennej
  
  printf("na początku a=%d \n", a);
  
  //a nie spełnia lewego warunku, więc prawy nie jest badany,
  //stąd nie zostanie wykonana dekrementacja --a
  printf("a>3 && --a<2   wynik=%d \n", a>3 && --a<2 );
  
  printf("na końcu a=%d", a);

Sprawdź co się stanie, jeżeli zmienną a ustawisz na wartość, która będzie spełniać lewą stronę warunku, czyli np. a=5 i skompiluj przykład w kompilatorze CManiak. Zauważysz wtedy, że prawy warunek będzie analizowany, co stwierdzisz na podstawie wykonania dekrementacji --a.


Podobnie gdy np. prawym argumentem jest funkcja. Trzeba być świadomym, że może nie zostać wykonana, jeżeli lewy argument będzie różny od zera.

Przykład 6 (w kompilatorze)

int podaj_ilosc(){
  printf("byłem w funkcji podaj_ilosc() \n");
  return 2;   //zwracamy jakąś wartość
}

int main(void)
{
  int a=1;      //definicja zmiennej
  
  //a nie spełnia lewego warunku, więc prawy nie jest badany
  //stąd funkcja podaj_ilosc() nie zostanie wykonana 
  printf("a>3 && podaj_ilosc()<2   wynik=%d", a>3 && podaj_ilosc()<2 );
  
  return 0;  //zakończ wykonywanie programu
} 

Sprawdź co się stanie, jeżeli zmienną a ustawisz na wartość, która będzie spełniać lewą stronę warunku, czyli np. a=5 i skompiluj przykład w kompilatorze CManiak. Zauważysz wtedy, że prawy warunek będzie analizowany, co stwierdzisz na podstawie napisu: Byłem w funkcji podaj_ilosc()

---

Operator negacji: !


Zapis operatora:

!warunek

Operator negacji (inaczej NOT) przyjmuje wartości:

• 0 - gdy warunek jest różny od zera,
• 1 - gdy warunek jest równy zero.

Innymi słowy zmienia stan warunku na przeciwny.

Przykład 7 (w kompilatorze)

  int a=5;    //definicja zmiennej
  
  //a spełnia warunek
  printf("a>3   wynik bez negacji = %d \n", a>3 );
  printf("!(a>3)   wynik zanegowany = %d \n", !(a>3) );

Spróbuj zmienić zmienną a na wartość 1 i sprawdź działanie programu w kompilatorze CManiak.


Kurs języka C: Spis treści

21