Тернарная условная операция
Терна́рная усло́вная опера́ция (обычно записывается как ?:
) — во многих языках программирования операция, возвращающая свой второй или третий операнд в зависимости от значения логического выражения, заданного первым операндом. Как можно судить из названия, тернарная операция принимает всего три указанных операнда.
Обычно тернарная условная операция ассоциируется с операцией ?:
, используемой в си-подобных языках программирования. На самом деле, подобные операции с другим синтаксисом имеются и во многих далёких по синтаксису от Си языках программирования. К наиболее популярным языкам, содержащим тернарную условную операцию, можно отнести Си, C++, JavaScript, Objective-C, C#, D, Java, ECMAScript, Perl, PHP, Python,Tcl, Ruby, Verilog и другие. Своим появлением непосредственно в тернарной инфиксной форме эта операция обязана языку Алгол-60, в котором она имела синтаксис if o1 then o2 else o3
и затем языку BCPL (o1 -> o2, o3
)[1] вместо привычного теперь o1 ? o2 : o3
. Прототипом же этой операции, в свою очередь, является условная функция cond
языка Лисп, записываемая по правилам Лиспа в префиксной форме и имеющая произвольное количество аргументов.
В действительности тернарная операция в императивных языках программирования, как правило, избыточна и представляет собой синтаксический сахар. Всю её функциональность обычно можно реализовать за счёт простых условных операторов.
Определение
Безотносительно определённого языка программирования, тернарную операцию можно определить так:
логическое выражение ? выражение 1 : выражение 2
Синтаксис языка Си использован здесь как наиболее популярный.
Алгоритм работы операции следующий:
- Вычисляется
логическое выражение
. - Если
логическое выражение
истинно, то вычисляется значение выражениявыражение 1
, в противном случае — значение выражениявыражение 2
. - Вычисленное значение возвращается.
Нужно обратить внимание, что вычисляется только одно из выражений: выражение 1
или выражение 2
. Это сделано для оптимизации и, в некотором смысле, соответствует принципу ленивых вычислений.
Использование и реализации
Тернарная условная операция используется в выражениях для получения одного из двух вариантов в зависимости от условия.
alarm_time = today in [SUNDAY, MONDAY] ? 12.00 : 8.00
В этом примере условному программируемому электронному будильнику проставляется время, в которое он должен звонить, в зависимости от текущего дня недели. Нужно заметить, что пример снова приведён для некоторого абстрактного алгоритмического языка программирования.
В следующем примере вычисляется значение простейшей дельта-функции Дирака.
y = x == 0 ? 1 : 0
В действительности, немедленное присваивание результата тернарной условной операции редко оправдано с точки зрения стиля программирования, так как подобные операторы компактно переписываются в виде эквивалентной конструкции if-then-else. Более оправдано использование данной операции в более сложных конструкциях, не связанных с присваиванием, например в фактических параметрах вызова функции:
sprintf(Title, "%s %s",
tv_system == TV_PAL ? "PAL" : "SECAM",
tv_input == 0 ? "TEST" : Tv_Name[tv_input-1]);
В данном случае эквивалентная конструкция с использованием if-then-else потребовала бы записи вызова функции sprintf четыре раза. Либо, в качестве альтернативы, потребовалось бы написать аналогичный по назначению (но формально не эквивалентный) код с использованием двух дополнительных временных переменных, либо нескольких последовательных вызовов sprintf.
Си
В Си тернарная операция имеет следующий синтаксис:[2]
o1 ? o2 : o3
Как известно, в Си нет логического типа данных. Поэтому операнд o1
должен быть числом (целым или вещественным) или указателем. Сначала вычисляется именно его значение. Оно сравнивается с нулём и, если оно не равно нулю, вычисляется и возващается o2
, в случае равенства — o3
. Операнды o2
и o3
могут быть различных, вообще говоря, несовпадающих типов, включая void.
В следующем примере вычисляется минимальное из чисел a и b:
min = (a < b) ? a : b;
C++
В C++ тернарная условная операция имеет тот же синтаксис, что и в Си.[3] Однако за счёт наличия разницы между инициализацией и присваиванием, бывают ситуации, когда операцию ?:
нельзя заменить конструкцией if-then-else
, как, например, в следующем случае:
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;
int main(int argc, char** argv)
{
string name;
ofstream fout;
if (argc > 1 && argv[1])
{
name = argv[1];
fout.open(name.c_str(), ios::out | ios::app);
}
ostream& sout = name.empty() ? cout : fout;
}
Здесь переменная sout
инициализируется в момент объявления результатом работы тернарной операции. Подобного эффекта не удалось бы достичь простым присваиванием в том или ином случае.
Python
a = 1 if 1==1 else 0
PHP
$a = 1==0 ? "first value" : 2==0 ? "second value" : 3==3 ? "result value" : "default value";
C#
На тернарную операцию накладываются дополнительные ограничения, связанные с типобезопасностью. Выражения 1 и 2 должны быть одного типа. Это приводит к следующему:
int a = 1;
double b = 0.0;
int nMax = (a>b) ? a : b;
Такой исходный код не будет компилироваться несмотря на то, что в конечном итоге значение nMax будет равно а Поскольку a и b должны быть одного и того же типа, a повысится до double, чтобы соответствовать b. Тип результирующего значения тернарной операции оказывается double, и этот тип должен быть понижен до int при присваивании:
int a = 1;
double b = 0.0;
int nMax;
// Можно поступить так:
nMax = (int) ((a>b) ? a : b) ;
// ...или так
nMax = (a>b) ? a : (int)b;
Примечания
- ↑ BCPL Ternary operator (page 15). BCPL Reference Manual.
- ↑ Ю. Ю. Громов, С. И. Татаренко. 1.3.12. Условная операция // Программирование на языке си / Рецензент: профессор А. П. Афанасьев.
- ↑ Б. Страуструп. 7.13. Условная операция // Справочное руководство по C++.
Литература
Стефан Рэнди Дэвис, Чак Сфер Глава 4. Операторы // C# 2005 для "чайников" = C# 2005 for dummies / под редакцией Т. Г. Сковородниковой. — М.-Спб.: Wiley, Диалектика, 2006. — С. 83. — ISBN 5-8459-1068-4
Если вам нравится SbUP.com Сайт, вы можете поддержать его - BTC: bc1qppjcl3c2cyjazy6lepmrv3fh6ke9mxs7zpfky0 , TRC20 и ещё....