[lekcja 12] Operacje logiczne Kurs C++

Strona 1

[lekcja] Operacje logiczne | Kurs C++ » Poziom 1

2011-11-12 15:35:55

http://cpp0x.pl/kursy/Kurs-C++/Poziom-1/Operacje-logiczne/15

Darmowe kursy Online

Kurs C++

Poziom 1

Autor: Piotr Szawdyński

Operacje logiczne

[lekcja]

Rozdział 12. Operatory logiczne - sposób zapisywaniakoniunkcji, alternatywy i negacji w C++.

Zanim zaczniemy tworzyć jakieś programy, które będą miały ręce i nogi musimy przebrnąć przez masę podstaw. Na szczęście operacje

logiczne są ostatnim podstawowym zagadnieniem, które należy wyjaśnić przed przejściem do właściwej nauki programowania w C++.

Zanim pójdziesz dalej chcę Ciebie poinformować, iż cała wiedza zebrana do tej pory będzie w 100% wykorzystywana w dalszych

rozdziałach oraz będzie się nieustannie przeplatała wraz z nowymi zagadnieniami, które się pojawią. Jeśli więc czujesz, że czegoś do tej

pory w jakimś rozdziale nie do końca zrozumiałeś - wróć do niego. Zdania, które padły powyżej dotyczą nie tylko tego co już było, ale

nawiązują również do niniejszego rozdziału.

Co to są operatory logiczne

Operatorami logicznymi nazywamy wszystkie spójniki klasycznego rachunku zdań. W przypadku języka C++ są to i, lub oraz negacja.

Podstawoweoperatory logiczne

Jak już wcześniej napisałem w C++ istnieją trzy podstawowe operatory logiczne. Zapis formalny przedstawiam w poniższej tabeli:

Nazwa

Język C++ Opis

Iloczyn logiczny. Wszystkie wartości muszą być prawdziwe, aby została zwrócona prawda

lub

Suma logiczna. Co najmniej jedna z wartości musi być prawdziwa, aby została zwrócona prawda

negacja !

Zanegowanie wartości (zwrócenie wartości przeciwnej )

Operator negacji

Zajmijmy się najpierw operatorem negacji. W klasycznym rachunku zdań istnieją tylko dwa stany: prawda i fałsz. Negacją prawdy jest

fałsz, natomiast negacją fałszu jest prawda. Zobaczmy więc jak to możemy zapisać formalnie w C++:

C/C++

#include <iostream>

int

main

()

{

bool

wynik

true

;

std

cout

"wynik = "

wynik

std

endl

;

std

cout

"wynik = "

<<!

wynik

std

endl

;

std

cout

"wynik = "

<<!!

wynik

std

endl

;

wynik

= !

wynik

;

std

cout

"wynik = "

wynik

std

endl

;

wynik

= !(

123

345

)

;

std

cout

"wynik = "

wynik

std

endl

;

return

;

}

Zobaczmy teraz wynik działania programu:

wynik = 1

wynik = 0

wynik = 1

wynik = 0

wynik = 1

Wyniki otrzymujemy takie, jakich można było się spodziewać po klasycznym rachunku zdań. Spójrzmy jednak jeszcze raz na kod

źródłowy programu. Zauważ, że gdy używasz operatora negacji to nie są potrzebne zaokrąglone nawiasy tak jak to było w przypadku

operatorów porównania.

Operator sumy logicznej

Jeśli chcemy wykonać operację sumy logicznej to tak jak w dodawaniu arytmetycznym będziemy potrzebowali co najmniej dwóch

wartości - z tą różnicą, że tutaj będą to wartości logiczne. Najłatwiej będzie to zobrazować na przykładzie:

C/C++

#include <iostream>

int

main

()

Strona 2

[lekcja] Operacje logiczne | Kurs C++ » Poziom 1

2011-11-12 15:35:55

http://cpp0x.pl/kursy/Kurs-C++/Poziom-1/Operacje-logiczne/15

{

bool

wynik

false

;

std

cout

"wynik (false || false) = "

wynik

std

endl

;

wynik

false

true

;

std

cout

"wynik (false || true) = "

wynik

std

endl

;

wynik

true

;

std

cout

"wynik (true || true) = "

wynik

std

endl

;

bool

false

;

bool

false

;

wynik

true

;

std

cout

"wynik (a || b || true) = "

wynik

std

endl

;

bool

false

;

std

cout

"(a||b||c) = "

<<(

) <<

std

endl

;

true

;

std

cout

"(a||b||c) = "

<<(

) <<

std

endl

;

std

cout

"(a|| !b ||c) = "

<<(

|| !

) <<

std

endl

;

return

;

}

Zawartość konsoli po uruchomieniu programu:

wynik (false || false) = 0

wynik (false || true) = 1

wynik (true || true) = 1

wynik (a || b || true) = 1

(a||b||c) = 0

(a||b||c) = 1

(a|| !b ||c) = 0

Jak widać z powyższego programu i wartości, jakie otrzymaliśmy wynika, że faktycznie suma logiczna zwraca prawdę zawsze wtedy, gdy

co najmniej jedna z wartości jest prawdziwa. Zwróć uwagę, że jeśli chcemy pisać wyrażenie bezpośrednio na ekran to musimy je

'opakować' w nawiasy z tego samego powodu, który został opisany w rozdziale poświęconym operatorom porównania.

Warto tutaj również wspomnieć, że klasyczny rachunek zdań w połączeniu z operatorami porównania daje bardzo duże możliwości

manipulacji wynikami, jakie chcemy otrzymać. Oto przykład:

C/C++

#include <iostream>

int

main

()

{

bool

wynik

;

int

liczba

;

liczba

= -

100

;

wynik

liczba

;

std

cout

"liczba = "

liczba

", wynik = "

wynik

std

endl

;

liczba

;

wynik

liczba

;

std

cout

"liczba = "

liczba

", wynik = "

wynik

std

endl

;

liczba

;

wynik

liczba

;

std

cout

"liczba = "

liczba

", wynik = "

wynik

std

endl

;

liczba

;

wynik

liczba

;

std

cout

"liczba = "

liczba

", wynik = "

wynik

std

endl

;

liczba

;

wynik

liczba

;

std

cout

"liczba = "

liczba

", wynik = "

wynik

std

endl

;

liczba

100

;

wynik

liczba

;

std

cout

"liczba = "

liczba

", wynik = "

wynik

std

endl

;

return

;

}

Wynik działania powyższego programu będzie następujący:

liczba = -100, wynik = 1

liczba = 0, wynik = 0

liczba = 7, wynik = 1

liczba = 8, wynik = 0

liczba = 10, wynik = 1

liczba = 100, wynik = 1

Operator iloczynu logicznego

Strona 3

[lekcja] Operacje logiczne | Kurs C++ » Poziom 1

2011-11-12 15:35:55

http://cpp0x.pl/kursy/Kurs-C++/Poziom-1/Operacje-logiczne/15

Architektserwisu: Piotr Szawdyński

Iloczyn logiczny jest analogiczny w zapisie do sumy logicznej. Istotną różnicą są jednak otrzymywane wyniki. Prawdę otrzymamy wtedy i

tylko wtedy gdy wszystkie wartości logiczne będą spełnione (czyli prawdziwe). Przejdźmy więc do kodu źródłowego kolejnego programu:

C/C++

#include <iostream>

int

main

()

{

bool

wynik

false

;

std

cout

"wynik (false && false) = "

wynik

std

endl

;

wynik

false

true

;

std

cout

"wynik (false && true) = "

wynik

std

endl

;

wynik

true

;

std

cout

"wynik (true && true) = "

wynik

std

endl

;

bool

false

;

bool

false

;

wynik

true

;

std

cout

"wynik (a && b && true) = "

wynik

std

endl

;

bool

false

;

std

cout

"(a&&b&&c) = "

<<(

) <<

std

endl

;

true

;

std

cout

"(a&&b&&c) = "

<<(

) <<

std

endl

;

std

cout

"(a&& !b &&c) = "

<<(

&& !

) <<

std

endl

;

std

cout

"(!a && b && !c) = "

<<( !

&&!

) <<

std

endl

;

return

;

}

Tekst, który otrzymamy będzie następujący:

wynik (false && false) = 0

wynik (false && true) = 0

wynik (true && true) = 1

wynik (a && b && true) = 0

(a&&b&&c) = 0

(a&& !b &&c) = 0

(!a && b && !c) = 1

Przeanalizuj otrzymane wyniki i sprawdź czy zgadzają się z zasadą przedstawioną w tym paragrafie.

Kolejność wykonywaniaoperacji logicznych

Pamiętajmy, że tak samo jak w rachunku arytmetycznym tutaj również obowiązuje kolejność wykonywania działań. Najważniejszy jest

operator negacji, później wykonywane są operacje iloczynu logicznego, a na samym końcu sumy logicznej. Kolejnością wykonywania

operacji można jednak manipulować poprzez zaokrąglone nawiasy - tak samo jak to miało miejsce w przypadku działań arytmetycznych.

Zobaczmy na koniec program, który wykorzystuje całą omówioną w tym rozdziale wiedzę :

C/C++

#include <iostream>

int

main

()

{

bool

wynik

;

wynik

true

false

|| !

true

false

|| !( !

true

false

)

;

std

cout

"wynik = "

wynik

std

endl

;

return

;

}

Zadanie domowe

Eksperymentyz programem

Poeksperymentuj z wartościami logicznymi ostatniego programu i sprawdź jak będą się zmieniały wyniki. Przeanalizuj swoje zmiany i

sprawdź czy wiesz dlaczego otrzymujesz dane wyniki. Odpowiedz sobie na pytanie: czy mając dowolne wyrażenie logiczne zapisane na

kartce , będziesz w stanie podać prawidłowo wartość końcową (wynik)?

Test kolejności operacji logicznych

Napisz odpowiedni program dzięki któremu przetestujesz kolejność wykonywania operacji logicznych. Zrób co najmniej dwa programy.

Pierwszy z nich niech nie wykorzystuje nawiasów zaokrąglonych, drugi program natomiast niech będzie modyfikacją pierwszego, który

wymusi inną kolejność wykonania działań niż jest to standardowo zapewnione przez język C++.

Wszystkieteksty są chronioneprawami autorskimi. Kopiowanielub rozpowszechnianietreści poza niniejszymserwisem jest

zabronione.

Powyższe ograniczenie nie dotyczy autora opracowania, któremu przysługuje prawo do rozpowszechnianiawłasnego tekstu wedle własnego uznania.

[lekcja 12] Operacje logiczne Kurs C++ » Poziom 1