Как в программировании пишется или

Добавлено 8 мая 2021 в 18:37

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:

Логические операторы

Оператор Обозначение Пример использования Операция
Логическое НЕ (NOT) ! !x true, если x равен false; или false, если x равен true
Логическое И (AND) && x && y true, если и xy равны true; в противном случае – false
Логическое ИЛИ (OR) || x || y true, если x или y равен true; в противном случае – false

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 (оператор !)

Операнд Результат
true false
false true

Если операнд логического НЕ вычисляется как true, логическое НЕ вычисляется как false. Если операнд логического НЕ вычисляется как false, логическое НЕ вычисляется как true. Другими словами, логическое НЕ меняет логическое значение с true на false и наоборот.

Логическое НЕ часто используется в условных выражениях:

bool tooLarge { x > 100 }; // tooLarge равно true, если x > 100
if (!tooLarge)
    // делаем что-нибудь с x
else
    // выводим ошибку

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

#include <iostream>
 
int main()
{
    int x{ 5 };
    int y{ 7 };
 
    if (!x > y)
        std::cout << x << " is not greater than " << y << 'n';
    else
        std::cout << x << " is greater than " << y << 'n';
 
    return 0;
}

Эта программа напечатает:

5 is greater than 7

Но x не больше y, так как же это возможно? Ответ заключается в том, что поскольку оператор логического НЕ имеет более высокий приоритет, чем оператор «больше чем», выражение !x > y фактически вычисляется как (!x) > y. Поскольку x равно 5, !x вычисляется как 0, а 0 > y равно false, поэтому выполняется инструкция else!

Правильный способ написать приведенный выше фрагмент:

#include <iostream>
 
int main()
{
    int x{ 5 };
    int y{ 7 };
 
    if (!(x > y))
        std::cout << x << " is not greater than " << y << 'n';
    else
        std::cout << x << " is greater than " << y << 'n';
 
    return 0;
}

Таким образом, сначала будет вычислено x > y, а затем логическое НЕ инвертирует логический результат.

Лучшая практика


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

Простое использование логического НЕ, например if (!value), не требует скобок, потому что приоритет здесь не играет роли.

Логическое ИЛИ (OR)

Оператор логического ИЛИ используется для проверки того, выполняется ли одно из двух условий. Если значение левого операнда истинно, или значение правого операнда истинно, или оба значения истинны, то логический оператор ИЛИ возвращает true. В противном случае он вернет false.

Логическое ИЛИ (оператор ||)

Левый операнд Правый операнд Результат
false false false
false true true
true false true
true true true

Например, рассмотрим следующую программу:

#include <iostream>
 
int main()
{
    std::cout << "Enter a number: ";
    int value {};
    std::cin >> value;
 
    if (value == 0 || value == 1)
        std::cout << "You picked 0 or 1n";
    else
        std::cout << "You did not pick 0 or 1n";
    return 0;
}

В этом случае мы используем логический оператор ИЛИ, чтобы проверить, истинно ли левое условие (value == 0) или правое условие (value == 1). Если одно из них (или оба) истинны, логический оператор ИЛИ принимает значение true, что означает выполнение инструкции if. Если ни одно из них не является истинным, результат логического оператора ИЛИ будет false, что означает выполнение инструкции else.

Вы можете связать вместе множество операторов логического ИЛИ:

if (value == 0 || value == 1 || value == 2 || value == 3)
     std::cout << "You picked 0, 1, 2, or 3n";

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)

Логический оператор И используется для проверки истинности обоих операндов. Если оба операнда равны true, логическое И возвращает true. В противном случае возвращается false.

Логическое И (оператор &&)

Левый операнд Правый операнд Результат
false false false
false true false
true false false
true true true

Например, нам может потребоваться узнать, находится ли значение переменной x в диапазоне от 10 до 20. На самом деле это два условия: нам нужно знать, больше ли x, чем 10, а также меньше ли x, чем 20.

#include <iostream>
 
int main()
{
    std::cout << "Enter a number: ";
    int value {};
    std::cin >> value;
 
    if (value > 10 && value < 20)
        std::cout << "Your value is between 10 and 20n";
    else
        std::cout << "Your value is not between 10 and 20n";
    return 0;
}

В этом случае мы используем оператор логическое И, чтобы проверить, истинны ли левое условие (value > 10) и правое условие (value < 20). Если оба условия истинны, оператор логическое И принимает значение true, и выполняется инструкция if. Если ни одно из условий или хотя бы одно из них не соответствует истине, оператор логическое И принимает значение false, и выполняется инструкция else.

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

if (value > 10 && value < 20 && value != 16)
    // делаем что-то
else
    // делаем что-то другое

Если все эти условия верны, будет выполнена инструкция if. Если какое-либо из этих условий ложно, будет выполняться инструкция else.

Вычисление по короткой схеме

Чтобы логическое И возвращало true, оба операнда должны иметь значение true. Если первый операнд вычисляется как false, логическое И знает, что оно должно возвращать false, независимо от того, вычисляется ли второй операнд как true или false. В этом случае оператор логическое И немедленно вернет false, даже не вычисляя второй операнд! Это известно как вычисление по короткой схеме и выполняется в основном в целях оптимизации.

Точно так же, если первый операнд для логического ИЛИ равен true, тогда всё условие ИЛИ должно вычисляться как true, и второй операнд не вычисляется.

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

if (x == 1 && ++y == 2)
    // сделать что-то

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).

Начинающие программисты часто пишут такие выражения, как value1 || value2 && value3. Поскольку логическое И имеет более высокий приоритет, это выражение вычисляется как value1 || (value2 && value3), а не как (value1 || value2) && value3. Надеюсь, это то, чего хотел программист! Если программист предполагал вычисление слева направо (как это происходит со сложением/вычитанием или умножением/делением), он или она получит не тот результат, который не ожидался!

При смешивании логического И и логического ИЛИ в одном выражении рекомендуется явно заключать в скобки каждый оператор и его операнды. Это помогает предотвратить ошибки приоритета, упрощает чтение кода и четко определяет, как вы рассчитывали вычислять выражение. Например, вместо записи value1 && value2 || value3 && value4, лучше написать (value1 && value2) || (value3 && value4).

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

Многие программисты также ошибаются, полагая, что !(x && y) – это то же самое, что !x && !y. К сожалению, так нельзя «распределять» логическое НЕ.

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

!(x && y) эквивалентно !x || !y
!(x || y) эквивалентно !x && !y

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.

Логическое исключающее ИЛИ

Левый операнд Правый операнд Результат
false false false
false true true
true false true
true true false

В C++ нет оператора логическое исключающее ИЛИ. В отличие от логического ИЛИ или логического И, логическое исключающее ИЛИ не может быть вычислено по короткой схеме. По этой причине создание оператора логическое исключающее ИЛИ из операторов логического ИЛИ и логического И является сложной задачей. Однако вы можете легко имитировать логическое исключающее ИЛИ (XOR), используя оператор неравенства (!=):

if (a != b) ... // a XOR b, предполагая, что a и b - логические значения

Это выражение можно расширить до нескольких операндов следующим образом:

if (a != b != c != d) ... // a XOR b XOR c XOR d, предполагая, что a, b, c и d 
                          // являются логическими значениями

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:

// a XOR b XOR c XOR d, для любого типа, который можно преобразовать в bool
if (static_cast<bool>(a) != static_cast<bool>(b) != static_cast<bool>(c) != static_cast<bool>(d)) ...

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,

(1 < 2 || 3 != 3) →
(true || [3 != 3]) →
(true) →
true

означает, что мы вычислили (1 <2 || 3 != 3), чтобы прийти к (true || [3 != 3]), и вычислили его, чтобы прийти к true. 3 != 3 никогда не выполнялся из-за вычисления по короткой схеме.

a) (true && true) || false

Ответ

(true && true) || false →
true || [false] →
true

b) (false && true) || true

Ответ

(false && [true]) || true →
false || true →
true

Вычисление по короткой схеме имеет место быть, если первый операнд || равен true.

c) (false && true) || false || true

Ответ

(false && [true]) || false || true →
false || false || true →
false || true →
true

d) (5 > 6 || 4 > 3) && (7 > 8)

Ответ

(5 > 6 || 4 > 3) && (7 > 8) →
(false || true) && false →
true && false →
false

e) !(7 > 6 || 3 > 4)

Ответ

!(7 > 6 || 3 > 4) →
!(true || [3 > 4]) →
!true →
false

Теги

C++ / CppLearnCppДля начинающихЛогические операторЛогические типы даныхЛогическое И (AND)Логическое ИЛИ (OR)Логическое исключающее ИЛИ (XOR)Логическое НЕ (NOT)ОбучениеОператор (программирование)Программирование

Так как в предыдущей статье, я впервые использовал логическую операцию, расскажу, какие они бывают, сколько их и как ими пользоваться.

В С++ существует три логические операции:

  1. Логическая операция И &&, нам уже известная;
  2. Логическая операция ИЛИ ||;
  3. Логическая операция НЕ ! или логическое отрицание.

Логические операции образуют сложное (составное) условие из нескольких простых (два или более) условий. Эти операции упрощают структуру программного кода в несколько раз. Да, можно обойтись и без них, но тогда количество ифов увеличивается в несколько раз, в зависимости от условия. В следующей таблице  кратко охарактеризованы все логические операции в языке программирования С++, для построения логических условий.

Таблица 1 — Логические операции С++

Операции Обозначение  Условие Краткое описание
И && a == 3 && b > 4 Составное условие истинно, если истинны оба простых условия
ИЛИ || a == 3 || b > 4 Составное условие истинно, если истинно, хотя бы одно из простых условий
НЕ ! !( a == 3) Условие истинно, если a не равно 3

Сейчас следует понять разницу между логической операцией И и логической операцией ИЛИ , чтобы в дальнейшем не путаться. Пришло время познакомиться с типом данных bool –логический тип данных. Данный тип данных может принимать два значения: true (истина) и false (ложь). Проверяемое условие в операторах выбора имеет тип данных bool. Рассмотрим принцип работы следующей программы, и все будет понятно со всеми этими логическими операциями.

// or_and_not.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
    bool a1 = true, a2 = false; // объявление логических переменных
    bool a3 = true, a4 = false;
    cout << "Tablica istinnosti log operacii &&" << endl;
    cout << "true  && false: " << ( a1 && a2 )   << endl // логическое И
         << "false && true: "  << ( a2 && a1 )   << endl
         << "true  && true: "  << ( a1 && a3 )   << endl
         << "false && false: " << ( a2 && a4 )   << endl;
    cout << "Tablica istinnosti log operacii ||" << endl;
    cout << "true  || false: " << ( a1 || a2 )   << endl // логическое ИЛИ
         << "false || true: "  << ( a2 || a1 )   << endl
         << "true  || true: "  << ( a1 || a3 )   << endl
         << "false || false: " << ( a2 || a4 )   << endl;
    cout << "Tablica istinnosti log operacii !"  << endl;
    cout << "!true: " << ( ! a1 ) << endl // логическое НЕ
         << "!false: "<< ( ! a2 ) << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

Строки 9 и 10 вам должны быть понятны, так как здесь инициализируются переменные типа bool. Причем каждой переменной присваивается значение true или false. Начиная с 9-й строки и заканчивая 20-й, показано использование логических операций. Результат работы программы (см. Рисунок 1).

CppStudio.com

Tablica istinnosti log operacii &&
true  && false: 0
false && true: 0
true  && true: 1
false && false: 0
Tablica istinnosti log operacii ||
true  || false: 1
false || true: 1
true  || true: 1
false || false: 0
Tablica istinnosti log operacii !
!true: 0
!false: 1
Для продолжения нажмите любую клавишу . . .

Рисунок 1 — Логические операции С++

Наверное, у вас возникает вопрос, «А что это за нолики и единички?».  Если есть вопрос, то на него нужно ответить. Отвечаю: «Нолик-это представление логического значения false (ложь), ну а единички – это логическое true (истина)». Коротко поясню некоторые моменты. Составное условие с использованием логического И истинно только в том случае, когда истинны оба простых условия. Во всех остальных случаях составное условие ложно. Составное условие с использованием логического ИЛИ ложно только в том случае, когда ложные оба простых условия. Во всех остальных случаях составное условие истинно. Логическое отрицание НЕ является унарной операцией, и она не комбинирует два условия, в отличие от логических операций И и ИЛИ, которые являются бинарными операциями. Логическое отрицание позволяет перевернуть смысл условия, что в некоторых случаях очень удобно. Условие с логическим отрицанием истинно в том случае, если это же условие ложно без отрицания, и наоборот.

This is a list of operators in the C and C++ programming languages. All the operators listed exist in C++; the column «Included in C», states whether an operator is also present in C. Note that C does not support operator overloading.

When not overloaded, for the operators &&, ||, and , (the comma operator), there is a sequence point after the evaluation of the first operand.

C++ also contains the type conversion operators const_cast, static_cast, dynamic_cast, and reinterpret_cast. The formatting of these operators means that their precedence level is unimportant.

Most of the operators available in C and C++ are also available in other C-family languages such as C#, D, Java, Perl, and PHP with the same precedence, associativity, and semantics.

Table[edit]

For the purposes of these tables, a, b, and c represent valid values (literals, values from variables, or return value), object names, or lvalues, as appropriate. R, S and T stand for any type(s), and K for a class type or enumerated type.

Arithmetic operators[edit]

All arithmetic operators exist in C and C++ and can be overloaded in C++.

Operator name Syntax C++ prototype examples
As member of K Outside class definitions
Addition a + b R K::operator +(S b); R operator +(K a, S b);
Subtraction a - b R K::operator -(S b); R operator -(K a, S b);
Unary plus (integer promotion) +a R K::operator +(); R operator +(K a);
Unary minus (additive inverse) -a R K::operator -(); R operator -(K a);
Multiplication a * b R K::operator *(S b); R operator *(K a, S b);
Division a / b R K::operator /(S b); R operator /(K a, S b);
Modulo (integer remainder)[a] a % b R K::operator %(S b); R operator %(K a, S b);
Increment Prefix ++a R& K::operator ++(); R& operator ++(K& a);
Postfix a++ R K::operator ++(int); R operator ++(K& a, int);
Note: C++ uses the unnamed dummy-parameter int to differentiate between prefix and postfix increment operators.
Decrement Prefix --a R& K::operator --(); R& operator --(K& a);
Postfix a-- R K::operator --(int); R operator --(K& a, int);
Note: C++ uses the unnamed dummy-parameter int to differentiate between prefix and postfix decrement operators.

Comparison operators/relational operators[edit]

All comparison operators can be overloaded in C++.

Operator name Syntax Included
in C
Prototype examples
As member of K Outside class definitions
Equal to a == b Yes bool K::operator ==(S const& b) const; bool operator ==(K const& a, S const& b);
Not equal to a != b
a not_eq b[b]
Yes bool K::operator !=(S const& b) const; bool operator !=(K const& a, S const& b);
Greater than a > b Yes bool K::operator >(S const& b) const; bool operator >(K const& a, S const& b);
Less than a < b Yes bool K::operator <(S const& b) const; bool operator <(K const& a, S const& b);
Greater than or equal to a >= b Yes bool K::operator >=(S const& b) const; bool operator >=(K const& a, S const& b);
Less than or equal to a <= b Yes bool K::operator <=(S const& b) const; bool operator <=(K const& a, S const& b);
Three-way comparison[c] a <=> b No auto K::operator <=>(const S &b); auto operator <=>(const K &a, const S &b);
The operator has a total of 3 possible return types: std::weak_ordering, std::strong_ordering and std::partial_ordering to which they all are convertible to.

Logical operators[edit]

All logical operators exist in C and C++ and can be overloaded in C++, albeit the overloading of the logical AND and logical OR is discouraged, because as overloaded operators they behave as ordinary function calls, which means that both of their operands are evaluated, so they lose their well-used and expected short-circuit evaluation property.[1]

Operator name Syntax C++ prototype examples
As member of K Outside class definitions
Logical negation (NOT) !a
not a[b]
bool K::operator !(); bool operator !(K a);
Logical AND a && b a and b[b] bool K::operator &&(S b); bool operator &&(K a, S b);
Logical OR a || b
a ??!??! b[d][e]
a or b[b]
bool K::operator ||(S b); bool operator ||(K a, S b);

Bitwise operators[edit]

All bitwise operators exist in C and C++ and can be overloaded in C++.

Operator name Syntax Prototype examples
As member of K Outside class definitions
Bitwise NOT ~a
??-a[d]
compl a[b]
R K::operator ~(); R operator ~(K a);
Bitwise AND a & b
a bitand b[b]
R K::operator &(S b); R operator &(K a, S b);
Bitwise OR a | b
a ??! b[d]
a bitor b[b]
R K::operator |(S b); R operator |(K a, S b);
Bitwise XOR a ^ b
a ??' b[d]
a xor b[b]
R K::operator ^(S b); R operator ^(K a, S b);
Bitwise left shift[f] a << b R K::operator <<(S b); R operator <<(K a, S b);
Bitwise right shift[f][g] a >> b R K::operator >>(S b); R operator >>(K a, S b);

Assignment operators[edit]

All assignment expressions exist in C and C++ and can be overloaded in C++.

For the given operators the semantic of the built-in combined assignment expression a ⊚= b is equivalent to a = a ⊚ b, except that a is evaluated only once.

Operator name Syntax C++ prototype examples
As member of K Outside class definitions
Direct assignment a = b R& K::operator =(S b);
Addition assignment a += b R& K::operator +=(S b); R& operator +=(K& a, S b);
Subtraction assignment a -= b R& K::operator -=(S b); R& operator -=(K& a, S b);
Multiplication assignment a *= b R& K::operator *=(S b); R& operator *=(K& a, S b);
Division assignment a /= b R& K::operator /=(S b); R& operator /=(K& a, S b);
Modulo assignment a %= b R& K::operator %=(S b); R& operator %=(K& a, S b);
Bitwise AND assignment a &= b
a and_eq b[b]
R& K::operator &=(S b); R& operator &=(K& a, S b);
Bitwise OR assignment a |= b
a ??!= b[d]
a or_eq b[b]
R& K::operator |=(S b); R& operator |=(K& a, S b);
Bitwise XOR assignment a ^= b
a ??'= b[d]
a xor_eq b[b]
R& K::operator ^=(S b); R& operator ^=(K& a, S b);
Bitwise left shift assignment a <<= b R& K::operator <<=(S b); R& operator <<=(K& a, S b);
Bitwise right shift assignment[g] a >>= b R& K::operator >>=(S b); R& operator >>=(K& a, S b);

Member and pointer operators[edit]

Operator name Syntax Can overload in C++ Included
in C
C++ prototype examples
As member of K Outside class definitions
Subscript a[b]
a<:b:>
a??(b??)[d][h]
Yes Yes R& K::operator [](S b);
Indirection («object pointed to by a«) *a Yes Yes R& K::operator *(); R& operator *(K a);
Address-of («address of a«) &a
bitand a[b][i]
Yes Yes R* K::operator &(); R* operator &(K a);
Structure dereference («member b of object pointed to by a«) a->b Yes Yes R* K::operator ->();[j]
Structure reference («member b of object a«) a.b No Yes
Member selected by pointer-to-member b of object pointed to by a[k] a->*b Yes No R& K::operator ->*(S b); R& operator ->*(K a, S b);
Member of object a selected by pointer-to-member b a.*b No No

Other operators[edit]

Operator name Syntax Can overload in C++ Included
in C
Prototype examples
As member of K Outside class definitions
Function call
See Function object.
a(a1, a2) Yes Yes R K::operator ()(S a, T b, ...);
Comma a, b Yes Yes R K::operator ,(S b); R operator ,(K a, S b);
Ternary conditional a ? b : c No Yes
Scope resolution a::b No No
User-defined literals[l]
since C++11
"a"_b Yes No R operator "" _b(T a)
Sizeof sizeof a[m]
sizeof (type)
No Yes
Size of parameter pack
since C++11
sizeof...(Args) No No
Alignof
since C++11
alignof(type)
or _Alignof(type)[n]
No Yes
Type identification typeid(a)
typeid(type)
No No
Conversion (C-style cast) (type)a Yes Yes K::operator R();[3]
Conversion type(a) No No Note: behaves like const_cast/static_cast/reinterpret_cast[4]
static_cast conversion static_cast<type>(a) Yes No K::operator R();
explicit K::operator R(); since C++11
Note: for user-defined conversions, the return type implicitly and necessarily matches the operator name.
dynamic cast conversion dynamic_cast<type>(a) No No
const_cast conversion const_cast<type>(a) No No
reinterpret_cast conversion reinterpret_cast<type>(a) No No
Allocate storage new type Yes No void* K::operator new(size_t x); void* operator new(size_t x);
Allocate storage (array) new type[n]
new type<:n:>
new type??(n??)[d][h]
Yes No void* K::operator new[](size_t a); void* operator new[](size_t a);
Deallocate storage delete a Yes No void K::operator delete(void* a); void operator delete(void* a);
Deallocate storage (array) delete[] a
delete<::> a
delete??(??) a[d][h]
Yes No void K::operator delete[](void* a); void operator delete[](void* a);
Exception check
since C++11
noexcept(a) No No

Notes:

  1. ^ The modulus operator works just with integer operands, for floating point numbers a library function must be used instead (like fmod).
  2. ^ a b c d e f g h i j k l Requires iso646.h in C. See C++ operator synonyms
  3. ^ About C++20 three-way comparison
  4. ^ a b c d e f g h i Trigraphs were removed in C++17. They are still available in C as of C17 but will be removed in C23.
  5. ^ Since trigraphs are simply substituted by the preprocessor, the different representations of the characters in this operator can be mixed and matched in any way. For brevity, only the forms that use only trigraphs and neither are provided.
  6. ^ a b In the context of iostreams, writers often will refer to << and >> as the «put-to» or «stream insertion» and «get-from» or «stream extraction» operators, respectively.
  7. ^ a b According to the C99 standard, the right shift of a negative number is implementation defined. Most implementations, e.g., the GCC,[2] use an arithmetic shift (i.e., sign extension), but a logical shift is possible.
  8. ^ a b c The brackets do not need to match as the trigraph bracket is substituted by the preprocessor and the digraph bracket is an alternative token that is equivalent. Only the cases where the brackets match are included since the other forms can be easily derived from the provided ones.
  9. ^ This alternative form is a side effect of the bitwise and alternative form for reasons explained in C++ operator synonyms
  10. ^ The return type of operator->() must be a type for which the -> operation can be applied, such as a pointer type. If x is of type C where C overloads operator->(), x->y gets expanded to x.operator->()->y.
  11. ^ Meyers, Scott (October 1999), «Implementing operator->* for Smart Pointers» (PDF), Dr. Dobb’s Journal, Aristeia.
  12. ^ About C++11 User-defined literals
  13. ^ The parentheses are not necessary when taking the size of a value, only when taking the size of a type. However, they are usually used regardless.
  14. ^ C++ defines alignof operator, whereas C defines _Alignof. Both operators have the same semantics.

Operator precedence[edit]

The following is a table that lists the precedence and associativity of all the operators in the C and C++ languages. Operators are listed top to bottom, in descending precedence. Descending precedence refers to the priority of the grouping of operators and operands. Considering an expression, an operator which is listed on some row will be grouped prior to any operator that is listed on a row further below it. Operators that are in the same cell (there may be several rows of operators listed in a cell) are grouped with the same precedence, in the given direction. An operator’s precedence is unaffected by overloading.

The syntax of expressions in C and C++ is specified by a phrase structure grammar.[5] The table given here has been inferred from the grammar.[citation needed] For the ISO C 1999 standard, section 6.5.6 note 71 states that the C grammar provided by the specification defines the precedence of the C operators, and also states that the operator precedence resulting from the grammar closely follows the specification’s section ordering:

«The [C] syntax [i.e., grammar] specifies the precedence of operators in the evaluation of an expression, which is the same as the order of the major subclauses of this subclause, highest precedence first.»[6]

A precedence table, while mostly adequate, cannot resolve a few details. In particular, note that the ternary operator allows any arbitrary expression as its middle operand, despite being listed as having higher precedence than the assignment and comma operators. Thus a ? b, c : d is interpreted as a ? (b, c) : d, and not as the meaningless (a ? b), (c : d). So, the expression in the middle of the conditional operator (between ? and :) is parsed as if parenthesized. Also, note that the immediate, unparenthesized result of a C cast expression cannot be the operand of sizeof. Therefore, sizeof (int) * x is interpreted as (sizeof(int)) * x and not sizeof ((int) * x).

Precedence Operator Description Associativity
1

highest

:: Scope resolution (C++ only) None
2 ++ Postfix increment Left-to-right
-- Postfix decrement
() Function call
[] Array subscripting
. Element selection by reference
-> Element selection through pointer
typeid() Run-time type information (C++ only) (see typeid)
const_cast Type cast (C++ only) (see const_cast)
dynamic_cast Type cast (C++ only) (see dynamic cast)
reinterpret_cast Type cast (C++ only) (see reinterpret_cast)
static_cast Type cast (C++ only) (see static_cast)
3 ++ Prefix increment Right-to-left
-- Prefix decrement
+ Unary plus
- Unary minus
! Logical NOT
~ Bitwise NOT (Ones’ Complement)
(type) Type cast
* Indirection (dereference)
& Address-of
sizeof Sizeof
_Alignof Alignment requirement (since C11)
new, new[] Dynamic memory allocation (C++ only)
delete, delete[] Dynamic memory deallocation (C++ only)
4 .* Pointer to member (C++ only) Left-to-right
->* Pointer to member (C++ only)
5 * Multiplication Left-to-right
/ Division
% Modulo (remainder)
6 + Addition Left-to-right
- Subtraction
7 << Bitwise left shift Left-to-right
>> Bitwise right shift
8 <=> Three-way comparison (Introduced in C++20 — C++ only) Left-to-right
9 < Less than Left-to-right
<= Less than or equal to
> Greater than
>= Greater than or equal to
10 == Equal to Left-to-right
!= Not equal to
11 & Bitwise AND Left-to-right
12 ^ Bitwise XOR (exclusive or) Left-to-right
13 | Bitwise OR (inclusive or) Left-to-right
14 && Logical AND Left-to-right
15 || Logical OR Left-to-right
16 co_await Coroutine processing (C++ only) Right-to-left
co_yield
17 ?: Ternary conditional operator Right-to-left
= Direct assignment
+= Assignment by sum
-= Assignment by difference
*= Assignment by product
/= Assignment by quotient
%= Assignment by remainder
<<= Assignment by bitwise left shift
>>= Assignment by bitwise right shift
&= Assignment by bitwise AND
^= Assignment by bitwise XOR
|= Assignment by bitwise OR
throw Throw operator (exceptions throwing, C++ only)
18

lowest

, Comma Left-to-right

[7][8][9]

Notes[edit]

The precedence table determines the order of binding in chained expressions, when it is not expressly specified by parentheses.

  • For example, ++x*3 is ambiguous without some precedence rule(s). The precedence table tells us that: x is ‘bound’ more tightly to ++ than to *, so that whatever ++ does (now or later—see below), it does it ONLY to x (and not to x*3); it is equivalent to (++x, x*3).
  • Similarly, with 3*x++, where though the post-fix ++ is designed to act AFTER the entire expression is evaluated, the precedence table makes it clear that ONLY x gets incremented (and NOT 3*x). In fact, the expression (tmp=x++, 3*tmp) is evaluated with tmp being a temporary value. It is functionally equivalent to something like (tmp=3*x, ++x, tmp).

  • Abstracting the issue of precedence or binding, consider the diagram above for the expression 3+2*y[i]++. The compiler’s job is to resolve the diagram into an expression, one in which several unary operators (call them 3+( . ), 2*( . ), ( . )++ and ( . )[ i ]) are competing to bind to y. The order of precedence table resolves the final sub-expression they each act upon: ( . )[ i ] acts only on y, ( . )++ acts only on y[i], 2*( . ) acts only on y[i]++ and 3+( . ) acts ‘only’ on 2*((y[i])++). It is important to note that WHAT sub-expression gets acted on by each operator is clear from the precedence table but WHEN each operator acts is not resolved by the precedence table; in this example, the ( . )++ operator acts only on y[i] by the precedence rules but binding levels alone do not indicate the timing of the postfix ++ (the ( . )++ operator acts only after y[i] is evaluated in the expression).

Many of the operators containing multi-character sequences are given «names» built from the operator name of each character. For example, += and -= are often called plus equal(s) and minus equal(s), instead of the more verbose «assignment by addition» and «assignment by subtraction».
The binding of operators in C and C++ is specified (in the corresponding Standards) by a factored language grammar, rather than a precedence table. This creates some subtle conflicts. For example, in C, the syntax for a conditional expression is:

logical-OR-expression ? expression : conditional-expression

while in C++ it is:

logical-OR-expression ? expression : assignment-expression

Hence, the expression:

is parsed differently in the two languages. In C, this expression is a syntax error, because the syntax for an assignment expression in C is:

unary-expression '=' assignment-expression

In C++, it is parsed as:

e = (a < d ? a++ : (a = d))

which is a valid expression.[10][11]

If you want to use comma-as-operator within a single function argument, variable assignment, or other comma-separated list, you need to use parentheses,[12][13] e.g.:

int a = 1, b = 2, weirdVariable = (++a, b), d = 4;

Criticism of bitwise and equality operators precedence[edit]

The precedence of the bitwise logical operators has been criticized.[14] Conceptually, & and | are arithmetic operators like * and +.

The expression a & b == 7 is syntactically parsed as a & (b == 7) whereas the expression a + b == 7 is parsed as (a + b) == 7. This requires parentheses to be used more often than they otherwise would.

Historically, there was no syntactic distinction between the bitwise and logical operators. In BCPL, B and early C, the operators && || didn’t exist. Instead & | had different meaning depending on whether they are used in a ‘truth-value context’ (i.e. when a Boolean value was expected, for example in if (a==b & c) {...} it behaved as a logical operator, but in c = a & b it behaved as a bitwise one). It was retained so as to keep backward compatibility with existing installations.[15]

Moreover, in C++ (and later versions of C) equality operations, with the exception of the three-way comparison operator, yield bool type values which are conceptually a single bit (1 or 0) and as such do not properly belong in «bitwise» operations.

C++ operator synonyms[edit]

C++ defines[16] certain keywords to act as aliases for a number of operators:

Keyword Operator
and &&
and_eq &=
bitand &
bitor |
compl ~
not !
not_eq !=
or ||
or_eq |=
xor ^
xor_eq ^=

These can be used exactly the same way as the punctuation symbols they replace, as they are not the same operator under a different name, but rather simple token replacements for the name (character string) of the respective operator. This means that the expressions (a > 0 and not flag) and (a > 0 && !flag) have identical meanings. It also means that, for example, the bitand keyword may be used to replace not only the bitwise-and operator but also the address-of operator, and it can even be used to specify reference types (e.g., int bitand ref = n). The ISO C specification makes allowance for these keywords as preprocessor macros in the header file iso646.h. For compatibility with C, C++ provides the header ciso646, the inclusion of which has no effect.

See also[edit]

  • Bitwise operations in C
  • Bit manipulation
  • Logical operator
  • Boolean algebra (logic)
  • Table of logic symbols
  • Digraphs and trigraphs in C and in C++

References[edit]

  1. ^ «Standard C++».
  2. ^ «Integers implementation», GCC 4.3.3, GNU.
  3. ^ «user-defined conversion». Retrieved 5 April 2020.
  4. ^ Explicit type conversion in C++
  5. ^ ISO/IEC 9899:201x Programming Languages — C. open-std.org – The C Standards Committee. 19 December 2011. p. 465.
  6. ^ the ISO C 1999 standard, section 6.5.6 note 71 (Technical report). ISO. 1999.
  7. ^ «C Operator Precedence — cppreference.com». en.cppreference.com. Retrieved 16 July 2019.
  8. ^ «C++ Built-in Operators, Precedence and Associativity». docs.microsoft.com. Retrieved 11 May 2020.
  9. ^ «C++ Operator Precedence — cppreference.com». en.cppreference.com. Retrieved 16 July 2019.
  10. ^ «C Operator Precedence — cppreference.com». en.cppreference.com. Retrieved 10 April 2020.
  11. ^ «Does the C/C++ ternary operator actually have the same precedence as assignment operators?». Stack Overflow. Retrieved 22 September 2019.
  12. ^ «Other operators — cppreference.com». en.cppreference.com. Retrieved 10 April 2020.
  13. ^ «c++ — How does the Comma Operator work». Stack Overflow. Retrieved 1 April 2020.
  14. ^ C history § Neonatal C, Bell labs.
  15. ^ «Re^10: next unless condition». www.perlmonks.org. Retrieved 23 March 2018.
  16. ^ ISO/IEC 14882:1998(E) Programming Language C++. open-std.org – The C++ Standards Committee. 1 September 1998. pp. 40–41.

External links[edit]

  • «Operators», C++ reference (wiki).
  • C Operator Precedence
  • Postfix Increment and Decrement Operators: ++ and — (Developer network), Microsoft.

This is a list of operators in the C and C++ programming languages. All the operators listed exist in C++; the column «Included in C», states whether an operator is also present in C. Note that C does not support operator overloading.

When not overloaded, for the operators &&, ||, and , (the comma operator), there is a sequence point after the evaluation of the first operand.

C++ also contains the type conversion operators const_cast, static_cast, dynamic_cast, and reinterpret_cast. The formatting of these operators means that their precedence level is unimportant.

Most of the operators available in C and C++ are also available in other C-family languages such as C#, D, Java, Perl, and PHP with the same precedence, associativity, and semantics.

Table[edit]

For the purposes of these tables, a, b, and c represent valid values (literals, values from variables, or return value), object names, or lvalues, as appropriate. R, S and T stand for any type(s), and K for a class type or enumerated type.

Arithmetic operators[edit]

All arithmetic operators exist in C and C++ and can be overloaded in C++.

Operator name Syntax C++ prototype examples
As member of K Outside class definitions
Addition a + b R K::operator +(S b); R operator +(K a, S b);
Subtraction a - b R K::operator -(S b); R operator -(K a, S b);
Unary plus (integer promotion) +a R K::operator +(); R operator +(K a);
Unary minus (additive inverse) -a R K::operator -(); R operator -(K a);
Multiplication a * b R K::operator *(S b); R operator *(K a, S b);
Division a / b R K::operator /(S b); R operator /(K a, S b);
Modulo (integer remainder)[a] a % b R K::operator %(S b); R operator %(K a, S b);
Increment Prefix ++a R& K::operator ++(); R& operator ++(K& a);
Postfix a++ R K::operator ++(int); R operator ++(K& a, int);
Note: C++ uses the unnamed dummy-parameter int to differentiate between prefix and postfix increment operators.
Decrement Prefix --a R& K::operator --(); R& operator --(K& a);
Postfix a-- R K::operator --(int); R operator --(K& a, int);
Note: C++ uses the unnamed dummy-parameter int to differentiate between prefix and postfix decrement operators.

Comparison operators/relational operators[edit]

All comparison operators can be overloaded in C++.

Operator name Syntax Included
in C
Prototype examples
As member of K Outside class definitions
Equal to a == b Yes bool K::operator ==(S const& b) const; bool operator ==(K const& a, S const& b);
Not equal to a != b
a not_eq b[b]
Yes bool K::operator !=(S const& b) const; bool operator !=(K const& a, S const& b);
Greater than a > b Yes bool K::operator >(S const& b) const; bool operator >(K const& a, S const& b);
Less than a < b Yes bool K::operator <(S const& b) const; bool operator <(K const& a, S const& b);
Greater than or equal to a >= b Yes bool K::operator >=(S const& b) const; bool operator >=(K const& a, S const& b);
Less than or equal to a <= b Yes bool K::operator <=(S const& b) const; bool operator <=(K const& a, S const& b);
Three-way comparison[c] a <=> b No auto K::operator <=>(const S &b); auto operator <=>(const K &a, const S &b);
The operator has a total of 3 possible return types: std::weak_ordering, std::strong_ordering and std::partial_ordering to which they all are convertible to.

Logical operators[edit]

All logical operators exist in C and C++ and can be overloaded in C++, albeit the overloading of the logical AND and logical OR is discouraged, because as overloaded operators they behave as ordinary function calls, which means that both of their operands are evaluated, so they lose their well-used and expected short-circuit evaluation property.[1]

Operator name Syntax C++ prototype examples
As member of K Outside class definitions
Logical negation (NOT) !a
not a[b]
bool K::operator !(); bool operator !(K a);
Logical AND a && b a and b[b] bool K::operator &&(S b); bool operator &&(K a, S b);
Logical OR a || b
a ??!??! b[d][e]
a or b[b]
bool K::operator ||(S b); bool operator ||(K a, S b);

Bitwise operators[edit]

All bitwise operators exist in C and C++ and can be overloaded in C++.

Operator name Syntax Prototype examples
As member of K Outside class definitions
Bitwise NOT ~a
??-a[d]
compl a[b]
R K::operator ~(); R operator ~(K a);
Bitwise AND a & b
a bitand b[b]
R K::operator &(S b); R operator &(K a, S b);
Bitwise OR a | b
a ??! b[d]
a bitor b[b]
R K::operator |(S b); R operator |(K a, S b);
Bitwise XOR a ^ b
a ??' b[d]
a xor b[b]
R K::operator ^(S b); R operator ^(K a, S b);
Bitwise left shift[f] a << b R K::operator <<(S b); R operator <<(K a, S b);
Bitwise right shift[f][g] a >> b R K::operator >>(S b); R operator >>(K a, S b);

Assignment operators[edit]

All assignment expressions exist in C and C++ and can be overloaded in C++.

For the given operators the semantic of the built-in combined assignment expression a ⊚= b is equivalent to a = a ⊚ b, except that a is evaluated only once.

Operator name Syntax C++ prototype examples
As member of K Outside class definitions
Direct assignment a = b R& K::operator =(S b);
Addition assignment a += b R& K::operator +=(S b); R& operator +=(K& a, S b);
Subtraction assignment a -= b R& K::operator -=(S b); R& operator -=(K& a, S b);
Multiplication assignment a *= b R& K::operator *=(S b); R& operator *=(K& a, S b);
Division assignment a /= b R& K::operator /=(S b); R& operator /=(K& a, S b);
Modulo assignment a %= b R& K::operator %=(S b); R& operator %=(K& a, S b);
Bitwise AND assignment a &= b
a and_eq b[b]
R& K::operator &=(S b); R& operator &=(K& a, S b);
Bitwise OR assignment a |= b
a ??!= b[d]
a or_eq b[b]
R& K::operator |=(S b); R& operator |=(K& a, S b);
Bitwise XOR assignment a ^= b
a ??'= b[d]
a xor_eq b[b]
R& K::operator ^=(S b); R& operator ^=(K& a, S b);
Bitwise left shift assignment a <<= b R& K::operator <<=(S b); R& operator <<=(K& a, S b);
Bitwise right shift assignment[g] a >>= b R& K::operator >>=(S b); R& operator >>=(K& a, S b);

Member and pointer operators[edit]

Operator name Syntax Can overload in C++ Included
in C
C++ prototype examples
As member of K Outside class definitions
Subscript a[b]
a<:b:>
a??(b??)[d][h]
Yes Yes R& K::operator [](S b);
Indirection («object pointed to by a«) *a Yes Yes R& K::operator *(); R& operator *(K a);
Address-of («address of a«) &a
bitand a[b][i]
Yes Yes R* K::operator &(); R* operator &(K a);
Structure dereference («member b of object pointed to by a«) a->b Yes Yes R* K::operator ->();[j]
Structure reference («member b of object a«) a.b No Yes
Member selected by pointer-to-member b of object pointed to by a[k] a->*b Yes No R& K::operator ->*(S b); R& operator ->*(K a, S b);
Member of object a selected by pointer-to-member b a.*b No No

Other operators[edit]

Operator name Syntax Can overload in C++ Included
in C
Prototype examples
As member of K Outside class definitions
Function call
See Function object.
a(a1, a2) Yes Yes R K::operator ()(S a, T b, ...);
Comma a, b Yes Yes R K::operator ,(S b); R operator ,(K a, S b);
Ternary conditional a ? b : c No Yes
Scope resolution a::b No No
User-defined literals[l]
since C++11
"a"_b Yes No R operator "" _b(T a)
Sizeof sizeof a[m]
sizeof (type)
No Yes
Size of parameter pack
since C++11
sizeof...(Args) No No
Alignof
since C++11
alignof(type)
or _Alignof(type)[n]
No Yes
Type identification typeid(a)
typeid(type)
No No
Conversion (C-style cast) (type)a Yes Yes K::operator R();[3]
Conversion type(a) No No Note: behaves like const_cast/static_cast/reinterpret_cast[4]
static_cast conversion static_cast<type>(a) Yes No K::operator R();
explicit K::operator R(); since C++11
Note: for user-defined conversions, the return type implicitly and necessarily matches the operator name.
dynamic cast conversion dynamic_cast<type>(a) No No
const_cast conversion const_cast<type>(a) No No
reinterpret_cast conversion reinterpret_cast<type>(a) No No
Allocate storage new type Yes No void* K::operator new(size_t x); void* operator new(size_t x);
Allocate storage (array) new type[n]
new type<:n:>
new type??(n??)[d][h]
Yes No void* K::operator new[](size_t a); void* operator new[](size_t a);
Deallocate storage delete a Yes No void K::operator delete(void* a); void operator delete(void* a);
Deallocate storage (array) delete[] a
delete<::> a
delete??(??) a[d][h]
Yes No void K::operator delete[](void* a); void operator delete[](void* a);
Exception check
since C++11
noexcept(a) No No

Notes:

  1. ^ The modulus operator works just with integer operands, for floating point numbers a library function must be used instead (like fmod).
  2. ^ a b c d e f g h i j k l Requires iso646.h in C. See C++ operator synonyms
  3. ^ About C++20 three-way comparison
  4. ^ a b c d e f g h i Trigraphs were removed in C++17. They are still available in C as of C17 but will be removed in C23.
  5. ^ Since trigraphs are simply substituted by the preprocessor, the different representations of the characters in this operator can be mixed and matched in any way. For brevity, only the forms that use only trigraphs and neither are provided.
  6. ^ a b In the context of iostreams, writers often will refer to << and >> as the «put-to» or «stream insertion» and «get-from» or «stream extraction» operators, respectively.
  7. ^ a b According to the C99 standard, the right shift of a negative number is implementation defined. Most implementations, e.g., the GCC,[2] use an arithmetic shift (i.e., sign extension), but a logical shift is possible.
  8. ^ a b c The brackets do not need to match as the trigraph bracket is substituted by the preprocessor and the digraph bracket is an alternative token that is equivalent. Only the cases where the brackets match are included since the other forms can be easily derived from the provided ones.
  9. ^ This alternative form is a side effect of the bitwise and alternative form for reasons explained in C++ operator synonyms
  10. ^ The return type of operator->() must be a type for which the -> operation can be applied, such as a pointer type. If x is of type C where C overloads operator->(), x->y gets expanded to x.operator->()->y.
  11. ^ Meyers, Scott (October 1999), «Implementing operator->* for Smart Pointers» (PDF), Dr. Dobb’s Journal, Aristeia.
  12. ^ About C++11 User-defined literals
  13. ^ The parentheses are not necessary when taking the size of a value, only when taking the size of a type. However, they are usually used regardless.
  14. ^ C++ defines alignof operator, whereas C defines _Alignof. Both operators have the same semantics.

Operator precedence[edit]

The following is a table that lists the precedence and associativity of all the operators in the C and C++ languages. Operators are listed top to bottom, in descending precedence. Descending precedence refers to the priority of the grouping of operators and operands. Considering an expression, an operator which is listed on some row will be grouped prior to any operator that is listed on a row further below it. Operators that are in the same cell (there may be several rows of operators listed in a cell) are grouped with the same precedence, in the given direction. An operator’s precedence is unaffected by overloading.

The syntax of expressions in C and C++ is specified by a phrase structure grammar.[5] The table given here has been inferred from the grammar.[citation needed] For the ISO C 1999 standard, section 6.5.6 note 71 states that the C grammar provided by the specification defines the precedence of the C operators, and also states that the operator precedence resulting from the grammar closely follows the specification’s section ordering:

«The [C] syntax [i.e., grammar] specifies the precedence of operators in the evaluation of an expression, which is the same as the order of the major subclauses of this subclause, highest precedence first.»[6]

A precedence table, while mostly adequate, cannot resolve a few details. In particular, note that the ternary operator allows any arbitrary expression as its middle operand, despite being listed as having higher precedence than the assignment and comma operators. Thus a ? b, c : d is interpreted as a ? (b, c) : d, and not as the meaningless (a ? b), (c : d). So, the expression in the middle of the conditional operator (between ? and :) is parsed as if parenthesized. Also, note that the immediate, unparenthesized result of a C cast expression cannot be the operand of sizeof. Therefore, sizeof (int) * x is interpreted as (sizeof(int)) * x and not sizeof ((int) * x).

Precedence Operator Description Associativity
1

highest

:: Scope resolution (C++ only) None
2 ++ Postfix increment Left-to-right
-- Postfix decrement
() Function call
[] Array subscripting
. Element selection by reference
-> Element selection through pointer
typeid() Run-time type information (C++ only) (see typeid)
const_cast Type cast (C++ only) (see const_cast)
dynamic_cast Type cast (C++ only) (see dynamic cast)
reinterpret_cast Type cast (C++ only) (see reinterpret_cast)
static_cast Type cast (C++ only) (see static_cast)
3 ++ Prefix increment Right-to-left
-- Prefix decrement
+ Unary plus
- Unary minus
! Logical NOT
~ Bitwise NOT (Ones’ Complement)
(type) Type cast
* Indirection (dereference)
& Address-of
sizeof Sizeof
_Alignof Alignment requirement (since C11)
new, new[] Dynamic memory allocation (C++ only)
delete, delete[] Dynamic memory deallocation (C++ only)
4 .* Pointer to member (C++ only) Left-to-right
->* Pointer to member (C++ only)
5 * Multiplication Left-to-right
/ Division
% Modulo (remainder)
6 + Addition Left-to-right
- Subtraction
7 << Bitwise left shift Left-to-right
>> Bitwise right shift
8 <=> Three-way comparison (Introduced in C++20 — C++ only) Left-to-right
9 < Less than Left-to-right
<= Less than or equal to
> Greater than
>= Greater than or equal to
10 == Equal to Left-to-right
!= Not equal to
11 & Bitwise AND Left-to-right
12 ^ Bitwise XOR (exclusive or) Left-to-right
13 | Bitwise OR (inclusive or) Left-to-right
14 && Logical AND Left-to-right
15 || Logical OR Left-to-right
16 co_await Coroutine processing (C++ only) Right-to-left
co_yield
17 ?: Ternary conditional operator Right-to-left
= Direct assignment
+= Assignment by sum
-= Assignment by difference
*= Assignment by product
/= Assignment by quotient
%= Assignment by remainder
<<= Assignment by bitwise left shift
>>= Assignment by bitwise right shift
&= Assignment by bitwise AND
^= Assignment by bitwise XOR
|= Assignment by bitwise OR
throw Throw operator (exceptions throwing, C++ only)
18

lowest

, Comma Left-to-right

[7][8][9]

Notes[edit]

The precedence table determines the order of binding in chained expressions, when it is not expressly specified by parentheses.

  • For example, ++x*3 is ambiguous without some precedence rule(s). The precedence table tells us that: x is ‘bound’ more tightly to ++ than to *, so that whatever ++ does (now or later—see below), it does it ONLY to x (and not to x*3); it is equivalent to (++x, x*3).
  • Similarly, with 3*x++, where though the post-fix ++ is designed to act AFTER the entire expression is evaluated, the precedence table makes it clear that ONLY x gets incremented (and NOT 3*x). In fact, the expression (tmp=x++, 3*tmp) is evaluated with tmp being a temporary value. It is functionally equivalent to something like (tmp=3*x, ++x, tmp).

  • Abstracting the issue of precedence or binding, consider the diagram above for the expression 3+2*y[i]++. The compiler’s job is to resolve the diagram into an expression, one in which several unary operators (call them 3+( . ), 2*( . ), ( . )++ and ( . )[ i ]) are competing to bind to y. The order of precedence table resolves the final sub-expression they each act upon: ( . )[ i ] acts only on y, ( . )++ acts only on y[i], 2*( . ) acts only on y[i]++ and 3+( . ) acts ‘only’ on 2*((y[i])++). It is important to note that WHAT sub-expression gets acted on by each operator is clear from the precedence table but WHEN each operator acts is not resolved by the precedence table; in this example, the ( . )++ operator acts only on y[i] by the precedence rules but binding levels alone do not indicate the timing of the postfix ++ (the ( . )++ operator acts only after y[i] is evaluated in the expression).

Many of the operators containing multi-character sequences are given «names» built from the operator name of each character. For example, += and -= are often called plus equal(s) and minus equal(s), instead of the more verbose «assignment by addition» and «assignment by subtraction».
The binding of operators in C and C++ is specified (in the corresponding Standards) by a factored language grammar, rather than a precedence table. This creates some subtle conflicts. For example, in C, the syntax for a conditional expression is:

logical-OR-expression ? expression : conditional-expression

while in C++ it is:

logical-OR-expression ? expression : assignment-expression

Hence, the expression:

is parsed differently in the two languages. In C, this expression is a syntax error, because the syntax for an assignment expression in C is:

unary-expression '=' assignment-expression

In C++, it is parsed as:

e = (a < d ? a++ : (a = d))

which is a valid expression.[10][11]

If you want to use comma-as-operator within a single function argument, variable assignment, or other comma-separated list, you need to use parentheses,[12][13] e.g.:

int a = 1, b = 2, weirdVariable = (++a, b), d = 4;

Criticism of bitwise and equality operators precedence[edit]

The precedence of the bitwise logical operators has been criticized.[14] Conceptually, & and | are arithmetic operators like * and +.

The expression a & b == 7 is syntactically parsed as a & (b == 7) whereas the expression a + b == 7 is parsed as (a + b) == 7. This requires parentheses to be used more often than they otherwise would.

Historically, there was no syntactic distinction between the bitwise and logical operators. In BCPL, B and early C, the operators && || didn’t exist. Instead & | had different meaning depending on whether they are used in a ‘truth-value context’ (i.e. when a Boolean value was expected, for example in if (a==b & c) {...} it behaved as a logical operator, but in c = a & b it behaved as a bitwise one). It was retained so as to keep backward compatibility with existing installations.[15]

Moreover, in C++ (and later versions of C) equality operations, with the exception of the three-way comparison operator, yield bool type values which are conceptually a single bit (1 or 0) and as such do not properly belong in «bitwise» operations.

C++ operator synonyms[edit]

C++ defines[16] certain keywords to act as aliases for a number of operators:

Keyword Operator
and &&
and_eq &=
bitand &
bitor |
compl ~
not !
not_eq !=
or ||
or_eq |=
xor ^
xor_eq ^=

These can be used exactly the same way as the punctuation symbols they replace, as they are not the same operator under a different name, but rather simple token replacements for the name (character string) of the respective operator. This means that the expressions (a > 0 and not flag) and (a > 0 && !flag) have identical meanings. It also means that, for example, the bitand keyword may be used to replace not only the bitwise-and operator but also the address-of operator, and it can even be used to specify reference types (e.g., int bitand ref = n). The ISO C specification makes allowance for these keywords as preprocessor macros in the header file iso646.h. For compatibility with C, C++ provides the header ciso646, the inclusion of which has no effect.

See also[edit]

  • Bitwise operations in C
  • Bit manipulation
  • Logical operator
  • Boolean algebra (logic)
  • Table of logic symbols
  • Digraphs and trigraphs in C and in C++

References[edit]

  1. ^ «Standard C++».
  2. ^ «Integers implementation», GCC 4.3.3, GNU.
  3. ^ «user-defined conversion». Retrieved 5 April 2020.
  4. ^ Explicit type conversion in C++
  5. ^ ISO/IEC 9899:201x Programming Languages — C. open-std.org – The C Standards Committee. 19 December 2011. p. 465.
  6. ^ the ISO C 1999 standard, section 6.5.6 note 71 (Technical report). ISO. 1999.
  7. ^ «C Operator Precedence — cppreference.com». en.cppreference.com. Retrieved 16 July 2019.
  8. ^ «C++ Built-in Operators, Precedence and Associativity». docs.microsoft.com. Retrieved 11 May 2020.
  9. ^ «C++ Operator Precedence — cppreference.com». en.cppreference.com. Retrieved 16 July 2019.
  10. ^ «C Operator Precedence — cppreference.com». en.cppreference.com. Retrieved 10 April 2020.
  11. ^ «Does the C/C++ ternary operator actually have the same precedence as assignment operators?». Stack Overflow. Retrieved 22 September 2019.
  12. ^ «Other operators — cppreference.com». en.cppreference.com. Retrieved 10 April 2020.
  13. ^ «c++ — How does the Comma Operator work». Stack Overflow. Retrieved 1 April 2020.
  14. ^ C history § Neonatal C, Bell labs.
  15. ^ «Re^10: next unless condition». www.perlmonks.org. Retrieved 23 March 2018.
  16. ^ ISO/IEC 14882:1998(E) Programming Language C++. open-std.org – The C++ Standards Committee. 1 September 1998. pp. 40–41.

External links[edit]

  • «Operators», C++ reference (wiki).
  • C Operator Precedence
  • Postfix Increment and Decrement Operators: ++ and — (Developer network), Microsoft.

#База знаний

  • 9 мар 2021

  • 12

Знакомимся с каждым, узнаём про короткую и полную схемы вычислений. Проводим побитовые операции с целыми числами. Всё закрепляем на примерах.

Артём Авдеев

Java-разработчик, преподаёт в Skillbox, осваивает машинное обучение.

Логические операции в Java возвращают значение типа boolean: true или false («правда» или «ложь»). Подробнее о булевом типе мы говорили здесь.

В языке Java есть шесть логических операторов. Первые четыре представлены в таблице ниже.

Логический оператор Обозначение в Java Выражение Результат
«И» (AND): конъюнкция, логическое умножение && true && true

false && false

true && false

false && true

true

false

false

false

Включающее «ИЛИ» (OR): дизъюнкция, логическое сложение || true || true

false || false

true || false

false || true

true

false

true

true

Исключающее «ИЛИ» (XOR): строгая дизъюнкция, логическое вычитание ^ true ^ true

false ^ false

true ^ false

false ^ true

false

false

true

true

«НЕ» (NOT): инверсия, отрицание ! !true

!false

false

true

Если коротко, то в условных выражениях, которые могут включать в себя и операторы сравнения (<, >, <=, >=, ==, !=). При вычислении они возвращают значение булева типа.

Условные выражения, в свою очередь, применяются в операторах ветвления (if-else, switch, тернарном). Подробнее об этих операторах тут.

Допустим, мы хотим проверить, что значение переменной a больше значений в переменных b и c. То есть сравнить операнд a с двумя другими. Нам поможет логический оператор && (И).

Логический оператор && (И) возвращает true, если слева и справа от него стоят значения true, а иначе — false.

Иными словами, если оба логических высказывания истинны, то и операция && (И) возвращает истину.

Первый пример

int a = 6;
int b = 3;
int c = 4;
boolean d = (a > b) && (a > c);
System.out.println(d);

--OUTPUT> true

Как вычисляется значение выражения (a > b) && (a > c):

Сначала проверяется условие (a > b). Оно вернёт true, так как 6 больше 4. Далее проверяется условие (a > c), которое также вернёт true, ведь 6 больше 3.

Теперь у нас с двух сторон от логического оператора && стоят значения true.

По определению выше или по таблице ещё выше, результат вычисления логического выражения (true && true) равен true.

Второй пример

int a = 6;
int b = 4;
int c = 7;
boolean d = (a > b) && (a > c);
System.out.println(d);

--OUTPUT> false

Результат операции (a > b) вернёт true, так как 6 больше 4, а операция (a > c) уже вернёт false, так как 6 не больше 7.

Значит, слева от логического оператора && стоит true, а справа — false. Следовательно, результат вычисления логического выражения (мы присвоили его булевой переменной d) будет false.

Третий пример

int a = 4;
int b = 5;
int c = 6;
boolean d = (a > b) && (a > c);
System.out.println(d);

--OUTPUT> false

Результат операции сравнения (a > b) равен false, а что вернёт операция (a > c), уже значения не имеет (смотрите определение выше) — результат вычисления логического выражения (мы присвоили его булевой переменной d) будет равен false.

Рассмотрим примеры с другими операторами.

int a = 4;
int b = 6;
int c = 3;
boolean d = (a > b) || (a > c);
System.out.println(d);

--OUTPUT> true

Порядок вычисления:

  1. (a > b) || (a > c)
  2. (4 > 6) || (4 > 3)
  3. false || (4 > 3)
  4. false || true
  5. true

Значение переменной d равно true.

int a = 9;
int b = 9;
boolean c = a > b || a != b;
System.out.println(c);

--OUTPUT> false

Теперь вычисляйте вы.

int a = 5;
int b = 6;
int c = 7;
boolean d = (b > a) ^ (c > a);
System.out.println(d);

--OUTPUT> false

Порядок вычисления:

  1. (b > a) ^ (c > a)
  2. (6 > 5) ^ (7 > 5)
  3. true ^ (7 > 5)
  4. true ^ true
  5. false

Значение d равно false.

О практическом применении XOR читайте здесь.

int a = 5;
int b = 9;
boolean d = !(a > b);
System.out.println(d);

--OUTPUT> true

Порядок вычисления:

  1. !(a > b)
  2. !(5 > 9)
  3. !false
  4. true

Значение d стало true.

&& и || называются сокращёнными логическими операторами AND и OR соответственно, или операторами короткой схемы вычислений. В спецификации Java их ещё зовут условными. Значения их операндов могут быть только булева типа.

В отличие от двойных, одиночные & и | называются операторами полной схемы вычислений. Значения их операндов могут быть как только булевыми, так и только целочисленными (вместе с оператором ^ они используются в побитовых операциях).

В том, что для операторов & и | всегда вычисляются значения обоих операндов, а при работе операторов && и || второй операнд вычисляется только по необходимости.

То есть иногда результат выражения однозначно определён уже по первому операнду:

  1. Если первый операнд && равен false, то второй не вычисляется, так как уже понятно, что результат всего выражения будет false.
  2. Если первый операнд || равен true, то второй не вычисляется, так как уже понятно, что || вернёт true.

&& и || используют как операторы булевой логики. Они оперируют значениями только булева типа и применяются только в логических выражениях.

&& и || позволяют экономить вычисления (применять короткую схему) и помогают избегать ошибок. Как это делается?

Начнём с оператора &&. Приведём фрагмент из таблицы выше:

Логический оператор Обозначение в Java Выражение Результат
«И» (AND): конъюнкция, логическое умножение && true && true

false && false

true && false

false && true

true

false

false

false

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.

Первый пример

int a = 3;
int b = 0;

boolean d = (b != 0) && (a/b > 0);
System.out.println(d);

--OUTPUT> false

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

int a = 3;
int b = 0;

boolean d = (b != 0) & (a/b > 0);
System.out.println(d);

--OUTPUT> Exception in thread <...> java.lang.ArithmeticException: / by zero
	at <...>

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

Иными словами, мы узнали, что b равно 0 (выражение b != 0 вернуло false) — и идём делить на b (делить на ноль), вычисляя значение второго операнда (a/b > 0).

Второй пример

public void printStringLengthMoreThenZero(String str) {
   if (str != null && str.length() > 0) {
       System.out.println(str.length());
   } else {
       System.out.println("Тут нечего считать!");
   }
}

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:

  1. str != null & str.length() > 0
  2. null != null & str.length() > 0
  3. false & str.length() > 0 // тут возникает ошибка

Сперва вычисляется первый аргумент логического выражения, а именно str != null (иными словами, получаем ответ на вопрос «Строковая переменная не равна null?»). Получили false, значит всё же равна.

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.

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

  1. ! (NOT)
  2. & (AND)
  3. ^ (XOR)
  4. | (OR)
  5. && (условный AND)
  6. || (условный OR)

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

Первый пример

boolean a = true ^ true & false;
System.out.println(a);

Вычислим true ^ true & false:

  1. Выбираем самый приоритетный оператор (если таких больше одного — тот, что левее). У нас самый приоритетный & (он здесь такой один).
  2. Смотрим, что слева и справа от него: это true и false соответственно.
  3. Вычисляем выражение true & false — получаем false.
  4. В исходном выражении заменяем true & false результатом его вычисления (false) — и получаем: true ^ false.
  5. Вычислив это выражение, получаем результат true.

Или короче:

  1. true ^ true & false
  2. true ^ false
  3. true

Второй пример

Заменим & на &&:

boolean a = true ^ true && false;
System.out.println(a);

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

  1. true ^ true && false
  2. false && false
  3. false

Результат будет false.

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

boolean a = (true ^ true) & false;
System.out.println(a);

--OUTPUT> false

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.

Пример посложнее — выражение !(true && (false || true)) ^ !false.

Порядок вычисления:

  1. !(true && (false || true)) ^ !false
  2. !(true && true) ^ !false
  3. !true ^ !false
  4. false ^ !false
  5. false ^ true
  6. true

Результат: true.

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.

Рассмотрим пример:

int a = 3 & 5;
int b = 3 | 5;
int c = 3 ^ 5;
System.out.println(a);
System.out.println(b);
System.out.println(c);

--OUTPUT> 1
--OUTPUT> 7
--OUTPUT> 6

Чтобы повторить вычисления Java, нужно:

  1. Перевести значения обоих операндов в двоичную систему счисления.
  2. Расположить результаты перевода друг под другом.
  3. Сравнять в них число разрядов (дополнить лидирующими нулями).
  4. Применить к битам из каждого столбца оператор (&, | или ^).
  5. Записать результат каждой операции ниже в том же столбце.
  6. Перевести итог в десятичную форму.

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):

3(10) = 011(2) 0 1 1
& & &
5(10) = 101(2) 1 0 1
= = =
001(2) = 1(10) 0 0 1

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

С оператором | действуем так же:

3(10)  = 011(2) 0 1 1
| | |
5(10) = 101(2) 1 0 1
= = =
111(2) = 7(10) 1 1 1
3(10)  = 011(2) 0 1 1
^ ^ ^
5(10) = 101(2) 1 0 1
= = =
110(2) = 6(10) 1 1 0

Сперва подытожим:

  • мы познакомились с логическими операторами в Java;
  • научились вычислять условные выражения с ними;
  • разобрались, как они работают с целыми числами.

В одной из статей мы говорили про операторы сравнения <, >, <=, >=, ==, !=, а также instanceof, про условные конструкции if-else и switch. Учились работать с тернарным оператором.

Если пропустили — лучше вернитесь и прочтите.

Профессия Java-developer PRO

Вы с нуля освоите востребованный язык программирования, научитесь создавать качественные приложения под разные платформы и станете ценным Java-специалистом уровня middle.

Узнать про курс

Учись бесплатно:
вебинары по программированию, маркетингу и дизайну.

Участвовать

Обучение: Профессия Java-developer PRO
Узнать больше

Теги: Си логические операторы, логическое отрицание, логическое НЕ, !, логическое ИЛИ, логическое сложение, OR, логическое умножение, логическое И, AND,
порядок выполнения логических операторов

Логические операторы

Логические операторы – это операторы, которые принимают в качестве аргументов логические значений (ложь или истину) и возвращают логическое значение. Как и обычные операторы, они могут быть одноместными (унарными, т.е. принимать один аргумент), двуместными (бинарные, принимают два аргумента), трёхместными и т.д.

Особенностью языка си является то, что в нём нет типа, хранящего булево значение (ложь или истину). В си ложью (логическим нулём) считается целочисленный 0, а любое ненулевое целое будет логической истиной. Например

#include <conio.h>
#include <stdio.h>

void main() {
	char boolValue = -71;
	if (boolValue) {
		printf("boolValue is true");
	} else {
		printf("boolValue is false");
	}
	_getch();
}

Логические значения обычно порождаются операторами сравнения (==, !=, >, <, >=. <=).

В языке си представлено три логических оператора: И, ИЛИ и НЕ. Начнём с самого простого

Логическое отрицание

Оператор НЕ (NOT) используется для того, чтобы инвертировать значение аргумента. Т.е., если ему передали истину, то он вернёт ложь, если получил ложь в качестве аргумента, то вернёт истину.

Логический оператор НЕ

X NOT X
0 1
1 0

В си отрицание представлено оператором !. Например

#include <conio.h>
#include <stdio.h>

void main() {
	int i = 0;
	if (i) {
		printf("i is truen");
	}
	if (!i) {
		printf("i is not truen");
	}
	if (!!i) {
		printf("i is not not truen");
	}
	if (!!!i) {
		printf("i is not not not truen");
	}
	_getch();
}

Как и в обычной логике, здесь действует закон двойного отрицания – отрицание отрицания можно опустить.

Логическое И

Оператор И (AND, логическое умножение) возвращает истину тогда и только тогда, когда оба аргумента являются истиной.


Логический оператор И

X Y X AND Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

В си логическое умножение представлено оператором &&. Например, задача – в кружок военных спейсмаринов допускаются только совершеннолетние граждане мужского пола. То есть, претендентом может стать только тот, для которого одновременно два условия являются истиной

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <conio.h>
#include <stdio.h>

void main() {
	char gender;
	unsigned int age;

	printf("Enter gender ('M' or 'F')n");
	scanf("%c", &gender);
	printf("Enter agen");
	scanf("%u", &age);

	if (gender == 'M' && age > 17) {
		printf("Wellcome");
	} else {
		printf("Go away");
	}
	_getch();
}

Оператор И может применяться последовательно к нескольким аргументам. Для него действует ассоциативный и коммутативный законы. Усовершенствуем программу, будем также вводить рост:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <conio.h>
#include <stdio.h>

void main() {
	char gender;
	unsigned int age;
	unsigned int height;

	printf("Enter gender ('M' or 'F')n");
	scanf("%c", &gender);
	printf("Enter agen");
	scanf("%u", &age);
	printf("Enter heightn");
	scanf("%u", &height);

	if (gender == 'M' && age > 17 && height >= 180) {
		printf("Wellcome");
	} else {
		printf("Go away");
	}
	_getch();
}

Также условие могло быть записано

(gender == 'M' && age > 17) && height >= 180

или

gender == 'M' && (age > 17 && height >= 180)

или

(age > 17 && height >= 180) && gender == 'M'

Логическое ИЛИ

Оператор логическое ИЛИ (логическое сложение, OR) истинен тогда, когда истиной является хотя бы один его аргумент.


Логический оператор ИЛИ

X Y X OR Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

В си ИЛИ представлен оператором ||. Например, усовершенствуем программу: теперь пол можно вводить как большой, так и маленькой буквой

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <conio.h>
#include <stdio.h>

void main() {
	char genderInput;
	char gender;
	unsigned int age;
	unsigned int height;

	printf("Enter gender ('M' or 'F')n");
	scanf("%c", &genderInput);
	printf("Enter agen");
	scanf("%u", &age);
	printf("Enter heightn");
	scanf("%u", &height);

	if (genderInput == 'M' || genderInput == 'm') {
		gender = 1;
	} else {
		gender = 0;
	}

	if ((age > 17 && height >= 180) && gender) {
		printf("Wellcome");
	} else {
		printf("Go away");
	}
	_getch();
}

Как и в случае оператора И, ИЛИ коммутативен и ассоциативен.

Операторы можно перемешивать друг с другом, создавая сложные операторы

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <conio.h>
#include <stdio.h>

void main() {
	char gender;
	unsigned int age;
	unsigned int height;

	printf("Enter gender ('M' or 'F')n");
	scanf("%c", &gender);
	printf("Enter agen");
	scanf("%u", &age);
	printf("Enter heightn");
	scanf("%u", &height);

	if ((age > 17 && height >= 180) && (gender == 'M' || gender == 'm')) {
		printf("Wellcome");
	} else {
		printf("Go away");
	}
	_getch();
}

Стоит только помнить о том, что оператор отрицания имеет больший приоритет, чем И или ИЛИ, поэтому будет выполняться в первую очередь. Если может случиться ситуация, когда порядок выполнения не ясен, определите его с помощью скобок.

Пример: закон де-Моргана. Чтобы сменить И на ИЛИ (или наоборот), необходимо инвертировать значения всех операндов, заменить И на ИЛИ (или ИЛИ на И) и инвертировать конечный результат. В случае с нашим условием

(age > 17 && height >= 180) && (gender == 'M' || gender == 'm')

Рассмотрим сначала кусок

(age > 17 && height >= 180)

Меняем все значения на обратные

(!(age > 17) && !(height >= 180))

заменяем оператор && на ||

(!(age > 17) || !(height >= 180))

и инвертируем ответ

!(!(age > 17) || !(height >= 180))

Как видим, результат тот же. Очевидно, что

!(age > 17)

эквивалентно

age <= 17

Таким образом, изменим условие

!(age <= 17 || height < 180)

Поменяем таким же образом вторую скобку

(gender == 'M' || gender == 'm')

на

!(gender != 'M' && gender != 'm')

получим

!(age <= 17 || height < 180) && !(gender != 'M' && gender != 'm')

Теперь можно применить это же правило и для всего выражения

!((age <= 17 || height < 180) || (gender != 'M' && gender != 'm'))

Порядок выполнения логических операторов

Рассмотрим выражение

a && b && c && d

где a, b, c, d – логические значения. Всё выражение равно истине тогда и только тогда, когда все операнды истинны. Если хотя бы один из операндов ложь, то остальные уже не важны. Поэтому, для оптимизации работы, вычисление происходит слева направо и останавливается, как только был найден первый операнд, равный нулю.

В си оператор присваивания может возвращать значение. Иногда он используется непосредственно в условии:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <conio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void main() {
	int a = 0;
	int *p = &a;

	if (a && (p = (int*) malloc(sizeof(int) * 2))) {
		printf("memory was allocated");
	}
	free(p);

	_getch();
}

В данном случае, оператор malloc не будет выполнен, так как первый операнд a равен 0 (соответственно, всё выражение равно нулю). Таким образом, оператор free попытается очистить память, которую не может очистить (т.к. p продолжит ссылаться на a). Если же мы поменяем a = 1, то всё отработает без проблем.

То же самое происходит и при выполнение ||. Выражение


a || b || c || d

выполняется слева направо до тех пор, пока не встретит первое ненулевое значение. После этого выполнение останавливается, так как известно, что всё выражение равно истине.

Очевидно, что это касается не только оператора присваивания, но и любого другого вызова функции. Например, в этом случае функции foo будет вызвана, bar нет.

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <conio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int foo() {
	printf("foon");
	return 0;
}

int bar() {
	printf("barn");
	return 0;
}

void main() {
	int a = 0, b = 1;

	if (a || foo() || b || bar()) {
		printf("OKn");
	}
	
	_getch();
}

Вывод – не используйте присваивания и вызовов функций (особенно, если они изменяют состояние программы) внутри условий.

Q&A

Всё ещё не понятно? – пиши вопросы на ящик email

Оператор Switch

Содержание

  • Логические операторы C#
    • Условный оператор if
    • Унарный логический оператор (!)
    • Логическое И (&)
    • Логическое ИЛИ (|)
    • Логическое исключающее ИЛИ  (^).
    • Условное логическое И (&&)
    • Условное логическое ИЛИ  (||)
  • Операторы равенства в C#
    • Равенство (==)
      • Равенство встроенных типов значений
      • Равенство перечислений
      • Равенство строк
    • Неравенство (!=)
  • Операторы сравнения
    • Меньше чем (<)
    • Больше чем (>)
    • Меньше или равно (<=)
    • Больше или равно (>=)
  • Итого

уважаемые посетители блога, если Вам понравилась, то, пожалуйста, помогите автору с лечением. Подробности тут.

Логические операторы предназначены для выстраивания логики программы, например, определить какое действие должны выполнить программа в результате получение какого-либо значения выражения. В C# логические операторы, как и арифметические могут быть унарными и бинарными.

Унарные:

  • логическое отрицание (!)

Бинарные:

  • логическое И (&),
  • логическое ИЛИ (|),
  • логическое исключающее ИЛИ  (^).
  • условное логическое И (&&)
  • условное логическое ИЛИ  (||)

Операторы равенства:

  • равенство (==)
  • неравенство (!=)

Операторы сравнения

  • меньше чем (<),
  • больше чем (>),
  • меньше или равно (<=)
  • больше или равно (>=)

Условный оператор if

Для дальнейшего рассмотрения темы логических операторов в C# стоит затронуть вопрос о таком условном операторе, как if. В C# этот операторы выглядит следующим образом:

if (условие)
  (действие 1);
else
  (действие 2);

Здесь, в отличие от Delphi, можно увидеть, что: во-первых, в C# нет then перед первым условием и, во-вторых, после первого действия обязательно ставиться точка с запятой, чего в Delphi делать не надо. В остальном же, действие оператора точно такое же как и в Delphi и любых других языках программирования — если выполняется условие, то программы переходит на действие 1, иначе — на действие 2.

Теперь перейдем к логическим операторам в C#.

Унарный логический оператор (!)

Унарный префиксный оператор ! выполняет логическое отрицание операнда, то есть, возвращает true, если операнд имеет значение false, и, наоборот, false, если операнд имеет значение true.

Например,

bool b = true;
Console.WriteLine(!b);

вернет нам в консоль строку

Логическое И (&)

Это оператор всегда обрабатывает оба операнда и возвращает True только в том случае, если оба оператора равны True. Например,

bool a = true;
bool b = true;
Console.WriteLine(a & b); //TRUE - оба операнда true
//один из операторов False
bool a = true;
bool b = false;
Console.WriteLine(a & b);//FALSE - правый операнд False
//оба оператора имеют значение False
bool a = true;
bool b = false;
Console.WriteLine(!a & b);//FALSE
//оба оператора имеют значение True
bool a = true;
bool b = false;
Console.WriteLine(a & !b);//TRUE

Логическое ИЛИ (|)

Так же, как и предыдущий оператор, логическое ИЛИ обрабатывает оба операнда. В отличие от логического И этот оператор вернет True, если хотя бы один операнд будет иметь значение True.

bool a = true;
bool b = false;
Console.WriteLine(a | b); //TRUE

Логическое исключающее ИЛИ  (^).

Вычисляет оба операнда, но возвращает True только в том случае, если левый и правы операторы не равны, то есть результат применения этого оператора можно представить следующим образом:

a b Результат ^ 
True True False
False False False
True False True
False True True

Ниже представлен код, демонстрирующий данные из таблицы:

bool a = true;
bool b = true;
Console.WriteLine(a ^ b); //False

a = false;
b = false;
Console.WriteLine(a ^ b); //False

a = true;
b = false;
Console.WriteLine(a ^ b); //True

a = false;
b = true;
Console.WriteLine(a ^ b); //True

Условное логическое И (&&)

В отличие от предыдущих бинарных логических операторов C# этот оператор обрабатывает правый операнд только тогда, когда это необходимо. Действие этого оператора следующее — он возвращает True только тогда, когда оба оператора равны True.

a b Результат && 
True True True (правый операнд обработан)
False False False (правый операнд не обработан)
True False False (правый операнд обработан)
False True False (правый операнд не обработан

Код, демонстрирующий работу оператора представлен ниже

class Program
    {
        static bool Eval(bool b)
        {
            Console.WriteLine("Правый операнд обработан");
            return b;
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            bool a = true;
            bool b = true;
            Console.WriteLine(a && Eval(b)); 

            a = false;
            b = false;
            Console.WriteLine(a && Eval(b)); 

            a = true;
            b = false;
            Console.WriteLine(a && Eval(b)); 

            a = false;
            b = true;
            Console.WriteLine(a && Eval(b)); 

            Console.ReadLine();
        }
    }
    }

Вывод консоли будет следующим

Правый операнд обработан

True

False

Правый операнд обработан

False

False

Условное логическое ИЛИ  (||)

Также, как и предыдущий оператор, условное логическое ИЛИ обрабатывает правый оператор только когда необходимо. При этом результат выполнения условного логического ИЛИ будет True, если хотя бы один из операндов равен True.

a b Результат || 
True True True (правый не операнд обработан)
False False False (правый операнд  обработан)
True False True (правый не операнд обработан)
False True True (правый операнд  обработан

Код, демонстрирующий поведение уловного логического ИЛИ представлен ниже:

class Program
    {
        static bool Eval(bool b)
        {
            Console.WriteLine("Правый операнд обработан");
            return b;
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            bool a = true;
            bool b = true;
            Console.WriteLine(a || Eval(b)); 

            a = false;
            b = false;
            Console.WriteLine(a || Eval(b)); 

            a = true;
            b = false;
            Console.WriteLine(a || Eval(b)); 

            a = false;
            b = true;
            Console.WriteLine(a || Eval(b)); 

            Console.ReadLine();
        }
    }

Вывод консоли будет следующим:

True

Правый операнд обработан

False

True

Правый операнд обработан

True

Операторы равенства в C#

Равенство (==)

Равенство встроенных типов значений

Операнды встроенных типов значений равны, если равны их значения. Например,

bool a = true;
bool b = false;
Console.WriteLine(a == b); //False

int intA = 1 + 2 + 3;
int intB = 6;
Console.WriteLine(intA == intB); //True

Равенство перечислений

Применительно к перечислениям, оператор == вернет true, если если равны соответствующие значения базового целочисленного типа. Например,

enum Color { Red, Gerren, Blue };
enum Sex { Male, Female, Unknown };
static void Main(string[] args)
  {
    Color a = Color.Red;
    Sex b = Sex.Male;
    Console.WriteLine((int)a == (int)b);  //True 
  }

Равенство строк

Два операнда string равны, если они оба имеют значение null или оба экземпляра строки имеют одинаковую длину и идентичные символы в каждой позиции символа.

string a= "Hello world";
string b = "HeLLo World";
Console.WriteLine(a == b);  //False
Console.WriteLine(a.ToLower() == b.ToLower());//True

Неравенство (!=)

Оператор вернет true, если операнды не равны между собой. Действие оператора аналогично оператору равенства.

Операторы сравнения

Эти операторы поддерживаются всеми целочисленными типами и типами с плавающей запятой.

Меньше чем (<)

Оператор < возвращает true, если его левый операнд строго меньше правого. В противном случае возвращается false.

Больше чем (>)

Оператор > возвращает true, если его левый операнд больше правого. В противном случае возвращается false.

Меньше или равно (<=)

Оператор <= возвращает true, если его левый операнд меньше или равен правому. В противном случае возвращается false.

Больше или равно (>=)

Оператор >= возвращает true, если его левый операнд больше или равен правому. В противном случае возвращается false.

Итого

Сегодня мы познакомились с логическими операторами в C#, а также рассмотрели некоторые особенности использования этих операторов. На данный момент мы знаем, что такое переменная, как объявлять и инициализировать переменные, какие типы данных есть в C#, а также какие арифметические и логические операторы мы можем применять в своих приложения на C#. Теперь можно приступать к более детальному рассмотрению типов данных в C#.

уважаемые посетители блога, если Вам понравилась, то, пожалуйста, помогите автору с лечением. Подробности тут.

  • Как в паспорте пишется имя соня
  • Как всегда идеально как пишется
  • Как всегда великолепна как пишется
  • Как всегда в точку как пишется
  • Как всегда безупречно как пишется