Тернарная условная операция
Терна́рная усло́вная опера́ция (от лат. ternarius — «тройной») — реализованная во многих языках программирования операция, возвращающая свой второй или третий операнд в зависимости от значения логического выражения, заданного первым операндом. Аналогом тернарной условной операции в математической логике и булевой алгебре является условная дизъюнкция, которая записывается в виде и реализует алгоритм: «если , то , иначе ».
![{\displaystyle [p,q,r]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a68bad51d5f90ec58cdac1b8db2a71511b468930)
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. Среди популярных языков, в синтаксис которых встроена тернарная условная операция — Си, C++, JavaScript, Objective-C, C#, D, Java, ECMAScript, Perl, PHP, Python,Tcl, Ruby, Verilog, Turbo Basic. 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.
Обычно в реализацию операции закладывается вычисление условия и только одного из выражений, что обеспечивает в ряде случаев расширенные возможности, например, выражение x > 0 ? 0 : sqrt(x) считается корректным, несмотря на то, что из отрицательных чисел корень не берётся.
Примеры
правитьy = x == 0 ? 1 : 0.
Минимальное из чисел a и b:
min = (a < b) ? a : b
Может быть использована в ситуации, не связанной с присваиванием:
sprintf(
Title,
"%s %s",
tv_system == TV_PAL ?
"PAL" :
"SECAM",
tv_input ?
Tv_Name[ tv_input - 1 ]:
"TEST"
);
— в данном случае эквивалентная конструкция с использованием if-then-else потребовала бы записи вызова функции sprintf четыре раза.
Си-подобные языки
правитьВ базовом Си нет логического типа данных (в C99 появился логический тип _Bool), поэтому первый операнд должен быть числом (целым или вещественным) или указателем[2]; сначала вычисляется именно его значение и сравнивается с нулём, и, если оно не равно нулю, вычисляется и возвращается второй операнд, в случае равенства — третий. Второй и третий операнды могут быть различных типов (включая void).
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;
return 0;
}
Здесь переменная sout инициализируется в момент объявления результатом работы тернарной операции. Подобного эффекта не удалось бы достичь простым присваиванием в том или ином случае.
Кроме того, тернарная условная операция может быть применена в левой части оператора присвоения:
#include <iostream>
int main ()
{
int a=0, b=0;
const bool cond = ...;
(cond ? a : b) = 1;
std::cout << "a=" << a << ','
<< "b=" << b << '\n';
}
В этом примере, если логическая переменная cond в строке 5 будет содержать значение true, то значение 1 будет присвоено переменной a, иначе, оно будет присвоено переменной b.
В 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:[4]
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;
Python
правитьВ Python используется синтаксис с применением ключевых слов if-else:
a = 42
b = 41
result = a if a > b else b
assert result == 42
Также можно реализовать через список:
[<выражение 1>, <выражение 2>][<условие>]
— будет возвращён результат выражения 1, если условие ложно; и выражения 2, если условие истинно. Если условие будет не булевым выражением, возможен выход за границы списка с исключением.
PHP
правитьВ PHP используется си-подобный синтаксис:
$a = $b==1 ? "first value" :
($b==2 ? "second value" :
($b==3 ? "result value" : "default value"));
Тернарный оператор в PHP эквивалентен более длинной конструкции if — else. Следующие два примера эквивалентны:
//Первый пример
$result = isset($a) ? $a : 'DefaultValue';
//Второй пример
if (isset($a)) {
$result = $a;
} else {
$result = 'DefaultValue';
}
Такие конструкции часто применяются чтобы в любом случае проинициализировать переменную для последующих вычислений (иначе PHP выдаст ошибку уровня E_NOTICE).
Начиная с версии 5.3 появилась возможность не указывать второй параметр операции. Например, две следующих записи эквивалентны:
$Variable = $_GET['Parameter'] ? $_GET['Parameter'] : 'DefaultValue';
$Variable = $_GET['Parameter'] ?: 'DefaultValue';
Visual Basic
правитьВ классической версии Visual Basic существует тернарный оператор в виде функции IIf(Expr, TruePart, FalsePart). Данная функция имеет особенность: при оценке выражения Expr, также будут вычисляться TruePart и FalsePart, вне зависимости от результата выражения: истинно оно или ложно. Это может привести к неожиданным результатам, а иногда и к замедлению выполнения кода, если в качестве возвращаемых значений будет вызов функций с длительными операциями.
Dim iCount As Long
Public Sub Main()
iCount = 1
MsgBox IIf(1 = 1, FuncYes, FuncNo)
'Переменная iCount будет содержать "3", т.к. обе функции будут выполнены
MsgBox iCount
End Sub
Public Function FuncYes() As String
iCount = iCount + 1
FuncYes = "Да"
End Function
Public Function FuncNo() As String
iCount = iCount + 1
FuncNo = "Нет"
End Function
Для замены функции IIf можно переписать выражение в одну строку, но это не будет являться аналогом функции, а будет всего лишь краткая форма записи оператора ветвления
If Expr Then TruePart Else FalsePart
С появлением VB.NET, в синтаксис языка был включен привычный тернарный оператор и записывается как If(Expr, TruePart, FalsePart). Данный оператор использует сокращенные вычисления, в отличие от функции IIf, которая также для совместимости с прошлыми версиями доступна разработчику.[5]
Встроенный язык 1С
правитьВ языке конфигурирования платформы 1С:Предприятие тернарный оператор имеет синтаксис:
?(логическое выражение, выражение 1, выражение 2)Широко применяется в качестве сокращенной записи конструкций Если <логическое выражение> Тогда ... Иначе ... КонецЕсли
В версии платформы 7.7 была возможность использования тернарного оператора в правой части оператора присваивания[6].
Haskell
правитьВ Haskell операция ветвления if является условным выражением: else-выражение является обязательным и должно совпадать по типу с then-выражением. Также в стандартной библиотеке Data.Bool[7] есть функция bool, возвращающая одно из двух выражений в зависимости от значения предиката.
Тернарная операция в привычной форме может быть определена как инфиксная функция через сопоставление с образцом (указание типов не обязательно):
(?) :: Bool -> a -> a -> a
(?) True a _ = a
(?) False _ b = b
или через любую операцию ветвления, например if или case of:
(?) predicate thenExpr elseExpr = if predicate then thenExpr else elseExpr
(?) predicate thenExpr elseExpr = case predicate of {True -> thenExpr; _ -> elseExpr}
Поскольку (?) — инфиксная (бинарная) функция, то она принимает первые 2 аргумента и возвращает функцию одного аргумента. Для её применения к третьему аргументу используется аппликация ($):
True ? "then" $ "else"
> "then"
False ? "then" $ "else"
> "else"
Примечания
править- ↑ BCPL Ternary operator (page 15). BCPL Reference Manual. Дата обращения: 8 мая 2009. Архивировано из оригинала 31 марта 2012 года.
- ↑ Ю. Ю. Громов, С. И. Татаренко. 1.3.12. Условная операция // Программирование на языке си / Рецензент: профессор А. П. Афанасьев. Архивировано 14 апреля 2009 года.
- ↑ Б. Страуструп. 7.13. Условная операция // Справочное руководство по C++. Архивировано 12 мая 2009 года.
- ↑ Оператор ?: (C#) // https://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/ty67wk28.aspx Архивная копия от 2 апреля 2015 на Wayback Machine
- ↑ Оператор If (Visual Basic) // https://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/bb513985.aspx Архивная копия от 2 апреля 2015 на Wayback Machine
- ↑ Оператор ? 1С 7.7 | Оператор. Дата обращения: 25 февраля 2018. Архивировано 25 февраля 2018 года.
- ↑ Data.Bool. hackage.haskell.org. Дата обращения: 29 апреля 2018. Архивировано 29 апреля 2018 года.
Литература
править- 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.