理解布尔逻辑

除了数字和文本数据之外，编程还经常需要处理表示真假的信息。用户是否已登录？文件是否已打开？是否发生了错误？这些“是”或“否”的问题对于程序做出决策和控制其行为非常重要。Julia 和其他编程语言一样，有一种专门用于处理这类逻辑值的数据类型：布尔类型。

Bool 类型：true 和 false

在Julia中，布尔值由 Bool 类型表示。Bool 类型的变量只能存储两个可能值中的一个：true 或 false。它们是Julia中的保留关键字，表示真理的两种基本状态。

你可以像处理数字或字符串一样，将这些值分配给变量：

julia> is_julia_fun = true
true

julia> is_data_missing = false
false

这里，is_julia_fun 是一个存储 true 值的布尔变量，而 is_data_missing 存储 false。这些变量现在包含了一段可用于进行逻辑推断的信息。

你可以使用 typeof 函数检查这些值的类型：

julia> typeof(true)
Bool

julia> typeof(is_data_missing)
Bool

逻辑运算符：处理布尔值

如果不能对布尔值进行操作，它们就不会非常有用。Julia 提供了多种逻辑运算符来组合或修改布尔值。三种主要的逻辑运算符是 NOT (!)、AND (&&) 和 OR (||)。

逻辑非 (!)

NOT 运算符，由感叹号 (!) 表示，它会反转布尔值。如果一个值是 true，!true 就会变成 false。如果一个值是 false，!false 就会变成 true。

julia> is_raining = true
true

julia> is_sunny = !is_raining
false

julia> println(is_sunny)
false

julia> println(!false)
true

下面是 NOT 运算符的简单真值表：

输入 A	!A
true	false
false	true

逻辑与 (&&)

AND 运算符，由 && 表示，它组合两个布尔值。A && B 的结果只有当 A 和 B 都为 true 时才为 true。如果 A 或 B（或两者）为 false，结果就是 false。

julia> has_ticket = true
true

julia> is_on_time = true
true

julia> can_board_flight = has_ticket && is_on_time
true

julia> has_passport = true
true

julia> has_visa = false
false

julia> can_enter_country = has_passport && has_visa
false

AND 的真值表是：

输入 A	输入 B	A && B
true	true	true
true	false	false
false	true	false
false	false	false

&& 的短路求值 Julia 中的 && 运算符使用“短路”求值。这表示如果第一个操作数（&& 左侧的）求值为 false，则第二个操作数将根本不会被求值，因为无论如何总结果都必须是 false。这对于提高性能和避免错误很有用，例如当第一个条件不满足时，第二个表达式可能会导致问题（如除以零）。

逻辑或 (||)

OR 运算符，由 || 表示，也组合两个布尔值。如果 A 或 B 中至少有一个为 true，则 A || B 的结果为 true。结果仅当 A 和 B 都为 false 时才为 false。

julia> has_coffee = true
true

julia> has_tea = false
false

julia> can_have_hot_drink = has_coffee || has_tea
true

julia> is_weekend = false
false

julia> is_holiday = false
false

julia> can_skip_work = is_weekend || is_holiday
false

OR 的真值表是：

| 输入 A | 输入 B | A || B | | :------ | :------ | :------- | | true | true | true | | true | false | true | | false | true | true | | false | false | false |

|| 的短路求值 与 && 类似，|| 运算符也使用短路求值。如果第一个操作数（|| 左侧的）求值为 true，则第二个操作数不会被求值，因为总结果必须是 true。

比较产生的布尔值

通常，布尔值不是直接赋值的，而是比较操作的结果。你已经见过数字；你可以比较它们来产生布尔结果。像 ==（等于）、!=（不等于）、>（大于）、<（小于）、>=（大于或等于）和 <=（小于或等于）这样的运算符都会产生布尔结果。

julia> age = 20
20

julia> is_adult = age >= 18
true

julia> temperature = 25.5
25.5

julia> is_comfortable = temperature > 20.0 && temperature < 30.0
true

julia> a = 5
5

julia> b = 10
10

julia> a_equals_b = (a == b)
false

julia> a_not_equals_b = (a != b)
true

在 is_comfortable 示例中，我们使用 && 运算符组合了两个比较结果（temperature > 20.0 和 temperature < 30.0）。变量 is_comfortable 仅在两个条件都满足时才变为 true。

布尔逻辑在程序中的作用

理解布尔逻辑非常重要，因为它构成了程序中决策的基础。求值为 true 或 false 的表达式用于控制程序的执行流程。例如，你可能只想在某个条件为 true 时运行一段代码，或者在一个条件保持 true 时重复一项任务。

我们将在下一章详细介绍这些控制流结构，例如 if 语句和 while 循环。现在，请记住布尔值（true 和 false）和逻辑运算符（!, &&, ||）是 Julia 提供的用于表示和操作逻辑条件的工具，它们是程序智能行为的依据。熟练掌握它们是你编程道路上的重要一步。