C++入门教程（6）：布尔和判断运算

最新推荐文章于 2024-10-13 20:30:34 发布

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文章标签： c/c++

原文链接：https://segmentfault.com/a/1190000014402289

本文详细介绍了C++中的布尔类型(bool)及其应用，并通过实例演示了如何使用比较运算符(如==、!=、<、>等)和逻辑运算符(如!、&&、||)进行条件判断。此外，还提供了输出布尔值的具体方法。

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只有两个值的基本数据类型：布尔

基本数据类型bool是一个比较有趣的类型。它只能保存两个值，true和false。只有两个值的情况在代码中随处可见的如：是否、有没有，开关等。

bool除了可以保存true和false，它也可以保存数字，数字0与false等价，非0数字与true等价。但由于数字代表两个值并不直观，所以当使用bool时，建议使用true/false代替数字。

当我们需要使用std::cout输出true和false时，需要先输出std::boolalpha，否则只会输出数字：

#include <iostream> // std::cout std::endl std::boolalpha

int main(void)
{
    std::cout << true << std::endl;
    std::cout << false << std::endl;

    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << true << std::endl;
    std::cout << false << std::endl;

    return 0;
}

输出结果：

1
0
true
false

比较运算符

比较运算符在代码中也是随处可见，比较运算符：

等于：==
不等于：!=
小于：<
大于：>
小于或等于：<=
大于或等于：>=

注意：

等于号是==，=是赋值符号。
!=、<=和>=都不能写反。

基础示例

使用比较运算符比较两个值，实际上是一个计算过程。如果公式成立则计算结果是true，如果公式不成立则计算结果是false。举个栗子：

#include <iostream> // std::cout std::endl std::boolalpha

int main(void)
{
    bool a = 10 == 9; // 公式不成立，结果是false
    bool b = 10 != 9; // 公式成立，结果是true
    bool c = 10 >= 9; // 公式成立，结果是true
    bool d = 10 <= 9; // 公式不成立，结果是false

    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << a << std::endl;
    std::cout << b << std::endl;
    std::cout << c << std::endl;
    std::cout << d << std::endl;
    std::cout << (10 > 9) << std::endl; // 如果直接输出计算过程则需要使用括号
    std::cout << (10 < 9) << std::endl;

    return 0;
}

输出结果：

false
true
true
false
true
false

基础讲解

以下代码进行比较运算，然后用bool变量保存运算结果：

bool a = 10 == 9; // 公式不成立，结果是false
bool b = 10 != 9; // 公式成立，结果是true
bool c = 10 >= 9; // 公式成立，结果是true
bool d = 10 <= 9; // 公式不成立，结果是false

如果需要直接输出计算结果，需要注意的是，必须使用()，让程序先计算出结果，然后再输出：

std::cout << (10 > 9) << std::endl;
std::cout << (10 < 9) << std::endl;

逻辑运算符

说到判断是否成立，肯定不能少了逻辑运算符。也就是下面这些：

否定：!
并且：&&
或者：||

最常用的就是数学判断中的0 < x < 100，但是你不能这样写成代码。这里的意思可以理解为：x > 0并且x < 100，写成代码就是x > 0 && x < 100。

再例如x < 0或者x > 100，写成代码就是x < 0 || x > 100。

基础示例

#include <iostream> // std::cout std::endl std::boolalpha

int main(void)
{
    // 女王的个人信息
    unsigned int age = 12; // 年龄没有负数, 故用无符号, 12岁
    bool ismale = false; // 记录是不是男的, 不是
    bool isfemale = !ismale; // 记录是不是女的, 非男即女, !false就是true
    bool isgirl = age < 18 && isfemale; // 小于18岁并且是女性就是女孩子
    bool is_not_child = age < 2 || age >= 18; // 年龄小于2岁大于等于18岁就不是孩子, 明显这是false

    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << "女王的个人信息：" << std::endl;
    std::cout << "年龄：" << age << std::endl;
    std::cout << "男：" << ismale << std::endl;
    std::cout << "女：" << isfemale << std::endl;
    std::cout << "女孩子：" << isgirl << std::endl;
    std::cout << "不是孩子：" << is_not_child << std::endl;

    return 0;
}

输出结果：

女王的个人信息：
年龄：12
男：false
女：true
女孩子：true
不是孩子：false

基础讲解

虽然一般从字面上可以理解，但是理解逻辑运算符的运算也是很重要的。三个逻辑运算符的计算公式如下：

&&：true && true的结果是true；true && false、false && true、false && false的结果都是false。即&&两边的条件都成立的时候，结果才为true，所以&&的意思就是并且。例如x > 0 && x < 100中左右两边判断都必须成立，它的结果才是true，也就是x满足条件。
||：true || true、true || false、false || true的结果都是true；false || false的结果是false。即||两边的条件都不成立的时候，结果才为false，所以||的意思就是或者。例如x < 0 || x > 100中左右两边判断只要有一边成立，它的结果就会是true，也就是x满足条件。
!：!true结果是false；!false结果是true。所以!表示否定，也就是非。

对于isfemale == true这样一条判断，一般都会简化成以下形式：

isfemale

因为如果isfemale是true的话，true == true结果是true；如果是false的话，false == true结果是false。因此，bool变量判断true的时候可以简化成上面的形式，直接理解单词字面意义：是女的。

对于isfemale == false这样一条判断，可以简化成以下形式：

!isfemale

因为如果isfemale是true的话，true == false结果是false，也就是!true；如果是false的话，false == false结果是true，也就是!false。因此，bool变量判断false的时候可以简化成上面的形式，直接理解单词字面意义：不是女的。

巩固练习

输入一个整数数值，然后一次过输出以下几个问题的答案：
- 这个数值是不是0，是则输出true，不是则输出false；
- 这个数值是不是正数，是则输出true，不是则输出false；
- 这个数值是不是负数，是则输出true，不是则输出false；
- 这个数值是不是非负数，是则输出true，不是则输出false。