Логический тип

Логи́ческий тип да́нных, или булев тип, или булевый тип (от англ. Boolean или logical data type) — примитивный тип данных в информатике, принимающий два возможных значения, иногда называемых истиной (true) и ложью (false). Присутствует в подавляющем большинстве языков программирования как самостоятельная сущность или реализуется через численный тип данных. В некоторых языках программирования за значение истина полагается 1, за значение ложь — 0.

Название типа Boolean получило в честь английского математика и логика Джорджа Буля, среди прочего занимавшегося вопросами математической логики в середине XIX века.

Булев тип данных может быть реализован и храниться в памяти с использованием только одного бита, но обычно используется минимальная адресуемая ячейка памяти (обычно байт или машинное слово), как более эффективная с точки зрения быстродействия единица хранения при работе с регистрами процессора и оперативной памятью.

К этому типу данных применимы следующие операции, в скобках указаны символические обозначения операций в некоторых популярных языках программирования:

• И (логическое умножение) (AND, &, *),
• ИЛИ (логическое сложение) (OR, |, +),
• исключающее ИЛИ (сложение с переносом) (xor, NEQV, ^),
• эквивалентность (равенство) (EQV, =, ==)
• инверсия (NOT, ~, !)
• сравнение (>, <, <=, >=)

Также могут использоваться и другие операции булевой алгебры, например, стрелка Пирса или штрих Шеффера. Большинство языков программирования позволяют использовать булев тип переменных и констант и в арифметических операциях, предварительно приводя его к численному типу, согласно принятым в языке правилам преобразования типов.

Традиционным применением булева типа данных являются значения «да»/«нет» в отношении результата сравнение чисел в более сложных операциях.

Все операции сравнения двух величин — вещественных и целых переменных или константы с переменной (равно, больше, меньше), функции проверки принадлежности вхождения некоторого элемента в множество и проверка на непустоту пересечения множеств возвращают в качестве результата булев тип.

Язык программирования Ada определяет Boolean в пакете Standard как нумерованный тип со значениями False и True в котором False < True.

type Boolean is (False, True);  p : Boolean := True; if p then    ... end if; 

Родственные операторы (=, /=, <, <=, >, >=) применяются ко всем нумерованым типам, включая Boolean. Булевы операторы and, or, xor и not применимы к типу Boolean и любым объявленным подтипам. Булевы операторы также применимы к массивам, содержащим значения Boolean.

Algol 60 имеет тип данных boolean и соответствующие операторы, установленные в спецификации Algol 60. Тип данных был сокращён до bool в ALGOL 68.

В языке программирования C, который не предоставлял булевых значений в C89 (но вводит в C99) вместо значений true/false было установлено сравнение значения с нулём. Для примера, код:

if (bool_variable) printf("True!\n"); else printf("False!\n"); 

равнозначен коду:

if (bool_variable != 0) printf("True!\n"); else printf("False!\n"); 

Это было честно для целочисленного типа данных (integer); тем не менее, бинарные значения чисел с плавающей запятой (floating-point) были приближёнными к выводимым на экран десятичным значениям, и это давало ошибки при сравнении. Традиционно, целое содержало одну (или более) булеву переменную (одну на каждый разряд целого).

В языке Haskell булев тип данных реализован как простейший алгебраический тип данных:

data Bool = False | True 

В стандартном модуле Data.Bool для него определены функции &&, || и not.

В языке Python булев тип данных обозначается как bool, для приведения других типов данных к булеву существует функция bool(), работающая по следующим соглашениям:

• строки: пустая строка — ложь, непустая строка — истина;
• числа: нулевое число — ложь, ненулевое число (в том числе и меньшее единицы) — истина;
• списки и кортежи: пустой список (кортеж) — ложь, непустой (даже содержащий один элемент, например пустой кортеж) — истина;
• функции — всегда истина.

Для других объектов результат рассчитывается через метод __nonzero__, который в идеале должен возвращать значения True или False.

Булев тип приводится к следующим типам данных:

• строковый: True для истины, False для лжи;
• числовой (встроенные типы int и float): 1 для истины, 0 для лжи.

К другим типам данных булев тип не приводится.

В Python 2.6 есть интересная особенность — можно переопределить значение True на False и наоборот, написав всего лишь:

True = False 

или, вариант для всей области видимости

__builtins__.True = False 

что может привести к весьма неожиданному поведению интерпретатора или IDLE. В Python 3 данная возможность была ликвидирована — True и False считаются зарезервированными, как и слово None.

Описание переменных:

var a, b : Boolean 

Арифметические операции над булевыми недопустимы, но допустимы логические операции: Not, And, Or, Xor, операции отношения = (равно), <> (не равно) и функции Ord, Pred, Succ.

var   A, B: Byte;   C, D, E, F: Boolean; begin   A := Ord(False); {A=0}   B := Ord(True); {B=1}   C := Pred(False); {ошибка}   D := Pred(True); {D=False}   E := Succ(False); {E=True}   F := Succ(True); {ошибка} end. 

В Ruby булев тип представлен двумя предопределенными переменными: true и false. Появляется логический тип в результате логических операций или вызова логических методов. По традиции, имя логических методов (то есть методов, которые возвращают значение true или false) заканчивается на «?».

В качестве false может выступать nil, а в качестве true — любой объект, в том числе переменная со значением «0» или пустая строка, что часто является неожиданностью для новичков.

• Логическое выражение