C語言邏輯運算符

現在假設有這樣一種情況，我們的軟件比較特殊，要求使用者必須成年，並且成績大於等於60，該怎麼辦呢？

或許你會想到使用嵌套的 if 語句，類似下面這樣的代碼：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int age;
    float score;
    printf("請輸入你的年齡和成績：");
    scanf("%d %f", &age, &score);
    if(age >= 18){
        if(score >= 60){
            printf("你滿足條件，歡迎使用該軟件\n");
        }else{
            printf("抱歉，你的成績不及格，不能使用該軟件\n");
        }
    }else{
        printf("抱歉，你還未成年，不能使用該軟件！\n");
    }
    return 0;
}

這種方法雖然能夠行得通，但不夠簡潔和專業，我們可以將其壓縮為一條 if else 語句：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int age;
    float score;
    printf("請輸入你的年齡和成績：");
    scanf("%d %f", &age, &score);
    if(age>=18 && score>=60){
        printf("你滿足條件，歡迎使用該軟件\n");
    }else{
        printf("抱歉，你還未成年，或者成績不及格，不能使用該軟件！\n");
    }
    return 0;
}

&&是一個新的運算符，稱為邏輯運算符，表示age>=18和score>=60兩個條件必須同時成立才能執行 if 後面的代碼，否則就執行 else 後面的代碼。

在高中數學中，我們就學過邏輯運算，例如p為真命題，q為假命題，那麼“p且q”為假，“p或q”為真，“非q”為真。在C語言中，也有類似的邏輯運算：
運算符 說明 結合性 舉例 && 與運算，雙目，對應數學中的“且” 左結合 1&&0、(9>3)&&(b>a) || 或運算，雙目，對應數學中的“或” 左結合 1||0、(9>3)||(b>a) ! 非運算，單目，對應數學中的“非” 右結合 !a、!(2<5)

邏輯運算的結果

在編程中，我們一般將零值稱為“假”，將非零值稱為“真”。邏輯運算的結果也只有“真”和“假”，“真”對應的值為 1，“假”對應的值為 0。

1) 與運算(&&)

參與運算的兩個表達式都為真時，結果才為真，否則為假。例如：

5&&0

5為真，0為假，相與的結果為假，也就是 0。

(5>0) && (4>2)

5>0 的結果是1，為真，4>2結果是1，也為真，所以相與的結果為真，也就是1。

2) 或運算(||)

參與運算的兩個表達式只要有一個為真，結果就為真；兩個表達式都為假時結果才為假。例如：

10 || 0

10為真，0為假，相或的結果為真，也就是 1。

(5>0) || (5>8)

5>0 的結果是1，為真，5>8 的結果是0，為假，所以相或的結果為真，也就是1。

3) 非運算(!)

參與運算的表達式為真時，結果為假；參與運算的表達式為假時，結果為真。例如：

!0

0 為假，非運算的結果為真，也就是 1。

!(5>0)

5>0 的結果是1，為真，非運算的結果為假，也就是 0。

輸出邏輯運算的結果：

#include <stdio.h>
int main(){
    int a = 0, b = 10, c = -6;
    int result_1 = a&&b, result_2 = c||0;
    printf("%d, %d\n", result_1, !c);
    printf("%d, %d\n", 9&&0, result_2);
    printf("%d, %d\n", b||100, 0&&0);
    return 0;
}

運行結果：
0, 0
0, 1
1, 0

優先級

邏輯運算符和其它運算符優先級從低到高依次為：

賦值運算符(=) < &&和|| < 關系運算符 < 算術運算符 < 非(!)

&& 和 || 低於關系運算符，! 高於算術運算符。
 
按照運算符的優先順序可以得出：

• a>b && c>d  等價於  (a>b)&&(c>d)
• !b==c||d<a  等價於  ((!b)==c)||(d<a)
• a+b>c&&x+y<b  等價於  ((a+b)>c)&&((x+y)<b)

另外，邏輯表達式也可以嵌套使用，例如a>b && b || 9>c，a || c>d &&  !p。

邏輯運算符舉例：

#include <stdio.h>
int main(){
    char c='k';
    int i=1,j=2,k=3;
    float x=3e+5,y=0.85;
    printf( "%d,%d\n", !x*!y, !!!x );
    printf( "%d,%d\n", x||i&&j-3, i<j&&x<y );
    printf( "%d,%d\n", i==5&&c&&(j=8), x+y||i+j+k );
    return 0;
}

運行結果：
0,0
1,0
0,1

本例中!x和!y分別為0，!x*!y也為0，故其輸出值為0。由於x為非0，故!!!x的邏輯值為0。對x|| i && j-3式，先計算j-3的值為非0，再求i && j-3的邏輯值為1，故x||i&&j-3的邏輯值為 1。對i<j&&x<y式，由於i<j的值為1，而x<y為0故表達式的值為1，0相與，最後為0，對i==5&&c&&(j=8)式，由於i==5為假，即值為0，該表達式由兩個與運算組成，所以整個表達式的值為0。對於式x+ y||i+j+k由於x+y的值為非0，故整個或表達式的值為1。