Логические операции над булевскими операндами

Логические операции

Логические операции в языке C# делятся на две категории: одни выполняются только над операндами типа bool, другие - как над булевскими, так и над целочисленными операндами.

Операций, которые выполняются только над операндами булевского типа, три ( !, &&, ||). Высший приоритет среди этих операций имеет унарная операция отрицания ! x, которая возвращает в качестве результата значение, противоположное значению выражения x. Поскольку неявных преобразований типа к типу bool не существует, то выражение x задается либо переменной булевского типа, либо, как чаще бывает, выражением отношения. Возможна ситуация, когда некоторое выражение явным образом преобразуется к булевскому типу.

Следующая по приоритету бинарная операция (x && y) называется конъюнкцией, операцией "И" или логическим умножением. Она возвращает значение true в том и только в том случае, когда оба операнда имеют значение true. В остальных случаях возвращается значение false.

Следующая по приоритету бинарная операция (x || y) называется дизъюнкцией, операцией "ИЛИ" или логическим сложением. Она возвращает значение false в том и только в том случае, когда оба операнда имеют значение false. В остальных случаях возвращается значение true.

Когда описывается семантика операций, молчаливо предполагается, что операнды операции определены. Подразумевается, что результат операции не определен, если не определен хотя бы один из ее операндов. Это утверждение верно почти для всех операций языка C#. К исключениям относятся рассматриваемые нами логические операции && и ||. Эти операции называются условными логическими операциями. Если первый операнд операции конъюнкции && ложен, то второй операнд не вычисляется и результат операции равен false, даже если второй операнд не определен. Аналогично, если первый операнд операции дизъюнкции || истинен, то при выполнении этого условия второй операнд не вычисляется и результат операции равен true, даже если второй операнд не определен.

Ценность условных логических операций не в их эффективности по времени выполнения. Часто они позволяют вычислить имеющее смысл логическое выражение, в котором второй операнд не определен. Приведу в качестве примера классическую задачу поиска по образцу в массиве, когда в массиве разыскивается элемент с заданным значением (образец). Такой элемент может быть, а может и не быть в массиве. Вот типичное решение этой задачи:

//Условное And - && public int SearchPattern(int[] arr, int pattern){ int result = -1, index = 0; int n = arr.Length; while (index < n && arr[index] != pattern) index++; if (index != n) result = index; return (result);}

Обратите внимание на выражение, задающее условие цикла while. Здесь условная конъюнкция выполняется над двумя отношениями. В том случае, когда образца нет в массиве, наступает момент, когда первый операнд становится ложным, в этот же момент второй операнд не определен, поскольку индекс проверяемого элемента массива выходит за допустимые пределы. Классическая конъюнкция должна в этот момент приводить к ошибке, возникновению исключительной ситуации. Но условная конъюнкция прекрасно справляется, и программа корректно работает во всех случаях.