Логические типы, конструкции и компоненты

Цель лекции

Изучение способов работы с логическими типами данных. Изучение основных компонентов для работы с этими типами.

Логический тип данных

В предыдущих лекциях мы уже встречались с таким типом - некоторые свойства компонентов могли принимать только одно из двух значений: либо True (Истина), либо False (Ложь). Это и есть логический тип данных. В Паскале это тип Boolean, который занимает один байт оперативной памяти. В Lazarus, кроме того, есть типы ByteBool (тоже 1 байт), WordBool (2 байта) и LongBool (4 байта). Все эти типы могут принимать лишь одно из двух значений: true или false. На практике, правда, такое многообразие не применяется, программисты вполне обходятся только одним стандартным типом boolean. Вы можете создать переменную такого типа и присвоить ей true или false. Кроме того, нередко встречаются выражения, которые в результате тоже дают либо Истину, либо Ложь, они также считаются логическими. Например, если вы присвоите логической переменной выражение 3>2, то в переменную попадет True, так как три действительно, больше двух.

Итак, что же можно делать с логическими данными, помимо присваивания им значений True или False? Их можно сравнивать между собой, используя для этого операторы сравнения:

Операции сравнения можно усложнить, применив следующие дополнительные логические операторы:

• NOT (Логическое НЕ)
• AND (Логическое И)
• OR (Логическое ИЛИ)
• XOR (Логическое исключающее ИЛИ).

Эти операторы сравнивают между собой два логических значения (операнда) и в зависимости от этих значений возвращают в качестве результата true или false. Следующая таблица демонстрирует результат этих операций (сравниваются логические переменные a и b):

Давайте разберем действия этих операций подробней.

Операция NOT (НЕ), в отличие от других логических операций, работает только с одним операндом. Это - операция-перевертыш: если операнд содержит True, то возвращаемый результат будет False, и наоборот. Эту операцию очень часто применяют для того, чтобы поменять значение логической переменной (или свойства) на противоположное, например,

A:= not A;
    

Операция AND (И) возвращает True только в том случае, если оба сравниваемых операнда содержат True. Если первый операнд содержит False, дальнейшая проверка уже не проводится (смысла нет), и AND возвращает False. Если первый операнд содержит True, то AND делает проверку второго операнда - если он также содержит True, то и возвращаемый результат будет True, иначе возвращается False.

Операция OR (ИЛИ) действует похожим образом, но возвращает True в том случае, если хоть один из операндов содержит True. OR проверяет первый операнд. Если он True, дальнейшая проверка уже не производится, и OR возвращает True. Иначе OR проверяет второй операнд - если он True, то и возвращается True, в противном случае возвращается False.

Операция XOR (Исключающее ИЛИ) всегда проверяет оба операнда, и возвращает True только тогда, когда один из операндов True, а другой обязательно False. Правда, на практике XOR обычно не используют, поскольку всегда проще выполнить проверку A <> B, которая возвращает такой же точно результат.

Итак, примеры работы с логическими данными (в Lazarus их выполнять не нужно):

var
   A, B, C: Boolean;
begin
   A:= True;   //результат - True
   B:= not A;   //результат - False
   C:= A and B;  //результат - False
   C:= A or B;   //результат - True
   C:= A <> B;   //результат - True
   C:= 3 > 5;   //результат - False
   …
    

Управляющая конструкция IF

От логического типа данных было бы мало пользы, если бы мы не могли применять различные действия в зависимости от результатов проверки - если в переменной находится Истина, тогда выполнить один код, иначе выполнить другой код. Именно такую возможность предоставляет управляющая конструкция IF.

Простейший синтаксис этой конструкции такой:

if Условие then Действие;
    

Английское IF переводится как ЕСЛИ, а THEN - ТОГДА. Тут все довольно понятно: если какое-то условное выражение (логическая переменная или логическое свойство компонента) имеет значение True, тогда выполняется указанное действие. Теперь мы можем изучать примеры на практике. Загрузите Lazarus с новым проектом. Посреди окна установите кнопку TButton. Сохраните проект в папку 07-01 под именем MyBool; не забудьте главную форму назвать fMain, а сохраняемый модуль - Main. Затем сгенерируйте событие нажатия на кнопку, которое оформите следующим образом:

procedure TfMain.Button1Click(Sender: TObject);
var
  b: boolean;
begin
  b:= True;
  if b then ShowMessage('Истина');
end;
    

Здесь все предельно просто: объявляем логическую переменную b, затем присваиваем ей значение True (Истина). В строке

  if b then ShowMessage('Истина');
    

мы проверяем: если b имеет значение True (то есть, если b истинна), тогда мы выводим сообщение "Истина". Сохраните и запустите проект. Нажатие на кнопку вызовет вывод сообщения. Можете для примера присвоить b значение False - в этом случае нажатие на кнопку не вызовет никакого сообщения.

Кстати, в данном случае в качестве условия мы указали просто имя переменной b. Ведь она уже содержит значение True! Так что строка

  if b then ShowMessage('Истина');
    

будет полностью аналогична строке с полным условием

  if b = True then ShowMessage('Истина');
    

Если мы будем расширять условие с помощью условных операций, то все операнды следует заключить в скобки. Исключение составляет операция NOT, которая работает только с одним операндом. Изменим код:

procedure TfMain.Button1Click(Sender: TObject);
var
  a,b: boolean;
begin
  a:= False;
  b:= True;
  if (a = b) or b then ShowMessage('Истина');
end;
    

Здесь мы проверяем уже два условия. И если первое (a = b) вернет нам False, то второе b вернет True. И так как мы используем операцию OR, нам достаточно, чтобы хоть один из операндов был True. Значит, сообщение будет выполнено. Если бы во втором операнде мы сравнивали b еще с чем-то, то его тоже следовало бы поместить в скобки. Например,

  if (a = b) or (b > a) then ShowMessage('Истина');
    

В этом примере сообщение "Истина" будет выведено, так как во втором операнде b действительно больше, чем a. Если вы забудете про скобки, компилятор не станет указывать вам на ошибку, и программа будет запущена. Однако результат может оказаться неверным. Например, если мы уберем скобки в первом примере:

  if a = b or b then ShowMessage('Истина');
    

То сообщение "Истина" не будет выполнено. Ведь оператор IF делает только одну проверку, значит, он проверит только a = b. Часть условия с OR будет пропущена, потому что мы не заключили операнды в скобки. Так что если вы в условии применяете операции AND, OR или XOR, не забывайте заключать операнды в скобки. Скобки можно не использовать, если в качестве операндов вы указываете по одной условной переменной или свойству, например, код:

  if a  or b then ShowMessage('Истина');
    

выведет сообщение "Истина", так как в b содержится True.

Управляющий оператор IF не зря называют конструкцией, его синтаксис может состоять из нескольких частей:

if Условие then Действие1
else Действие2;
    

Английское ELSE переводится как ИНАЧЕ. Здесь, ЕСЛИ какое-то условие вернет True, то будет выполнено Действие1, ИНАЧЕ будет выполнено Действие2. Обратите внимание, что перед ELSE точку с запятой НЕ СТАВЯТ! Изменим код:

procedure TfMain.Button1Click(Sender: TObject);
var
  b: boolean;
begin
  b:= True;
  if b then ShowMessage('Истина')
  else ShowMessage('Ложь');
end;
    

Нажатие на кнопку вызовет сообщение "Истина", однако если затем вы исправите код, и в переменную b вместо True поместите False, то выйдет сообщение "Ложь" - проверьте это сами.

Однако конструкция IF может быть и сложней. Что, если нам нужно проверить не одно, а два условия? Или больше? Полный синтаксис этой конструкции такой:

if Условие1 then Действие1
else if Условие2 then Действие2
…
else if УсловиеN then ДействиеN
else ДействиеИНАЧЕ;
    

Давайте разбираться. В этой конструкции, если Условие1 вернет True, то будет выполнено Дествие1, и на этом конструкция закончится. Если же оно вернет False, проверка будет продолжена. Если следующее Условие2 вернет True, то будет выполнено Дествие2, и так далее, подобных проверок может быть сколько угодно. Если же все проверки условий вернут False, то будет выполнено ДействиеИНАЧЕ. Изменим код:

procedure TfMain.Button1Click(Sender: TObject);
var
  a,b: boolean;
begin
  a:= False;
  b:= True;
  if a then ShowMessage('Действие №1')
  else if b then ShowMessage('Действие №2')
  else if a or b then ShowMessage('Действие №3')
  else ShowMessage('Действие №4');
end;
    

Как вы думаете, какое сообщение выйдет в данном случае? И сколько сообщений выйдет? Если вы сказали, что выйдет только одно сообщение "Действие №2", то вы усвоили конструкцию IF. Иначе советую вернуться назад, и внимательней изучить всё вышесказанное.