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邏輯運算符可以將兩個或多個關系表達式連接成一個或使表達式的邏輯反轉。本節將介紹如何使用邏輯運算符將兩個或多個關系表達式組合成一個。表 1 列出了 C++ 的邏輯運算符。
| 運算符 | 含義 | 效 果 |
|---|---|---|
| && | 與 | 將兩個表達式連接成一個。兩個表達式必須都為 true，整個表達式才為 true |
| || | 或 | 將兩個表達式連接成一個。必須有一個或兩個表達式為 true，才能使整個表達式為 true。只要其中有一個為 true，那么另外一個就變得無關緊要 |
| ！ | 非 | 反轉一個表達式的“真相”。它使一個表達式從 true 變成了 false，或者從 false 變成了 true |
&& 運算符
&& 運算符被稱為邏輯與運算符。它需要兩個表達式作為操作數，並創建一個表達式，只有當兩個子表達式都為 true 時，該表達式才為 true。
以下是使用 && 運算符的 if 語句示例：
if ((temperature <20) && (minutes > 12))
cout << "The temperature is in the danger zone.";
請注意，這兩個被邏輯與運算符連接在一起的表達式都是完整的表達式，它們的值可以被評估為 true 或 false。首先評估 temperature<20 以產生 true 或 false 的結果，然后評估 minutes>12 以產生 true 或 false 的結果，最后，這兩個結果被 AND 並列在一起，以得出整個表達式的最終結果。
僅當 temperature 小於 20 且 minutes 大於 12 時，cout 語句才會執行，其中只要有一個表達式的結果被評估為 false，則整個表達式為 false，不執行 cout 語句。
表 2 顯示了 && 運算符的真值表。該真值表列出了兩個表達式可能的值及其所有可能的組合，以及由連接兩個表達式的 && 操作返回的結果值。
| 子表達式值所有可能的組合 | 整體表達式的值 |
|---|---|
| false && false | false（0） |
| false && true | false（0） |
| true && false | false（0） |
| true && true | true（1） |
如該表所示，要使 && 運算符返回 true 值，則兩個子表達式都必須為 true。
注意，如果 && 運算符左側的子表達式為 false，則不會檢查右側的表達式。因為只要有一個子表達式為 false，則整個表達式都為 false，所以再檢查剩余的表達式會浪費 CPU 時間。這被稱為短路評估。
|| 運算符
|| 運算符被稱為邏輯或運算符。它需要兩個表達式作為操作數，並創建一個表達式，當任何一個子表達式為 true 時，該表達式為 true。
以下是一個使用 || 運算符的 if 語句示例：
if ((temperature < 20) || (temperature > 100))
cout << "The temperature is in the danger zone.";
如果 temperature 小於 20 或者大於 100，那么 cout 語句將被執行。這兩個子表達式只要其中一個為 true，則整個表達式為 true，執行 cout 語句。
注意，被邏輯或連接在一起的兩件事情應該都是邏輯表達式，它們的值為 true 或 false，按以下形式書寫的if條件是不正確的：
if (temperature <20 || >100)
表 3 顯示了或（||）運算符的真值表。
| 子表達式值所有可能的組合 | 整體表達式的值 |
|---|---|
| false || false | false（0） |
| false || true | true（1） |
| true || false | true（1） |
| true || true | true（1） |
只要其中一個子表達式為 true，則整體表達式為 true，此時另外一個子表達式無論是 false 還是 true 都無關緊要。
需要注意的是，|| 運算符也將進行短路評估。如果 || 運算符左側的子表達式為 true，則右側的子表達式將不被檢查，因為只要有一個子表達式為 true，那么整體表達式就可以被評估為 true。
! 運算符
! 運算符被稱為邏輯非運算符，執行邏輯 NOT 操作。它可以反轉一個操作數的真值或假值。換句話說，如果表達式為 true，那么 ! 運算符將返回 false，如果表達式為 false，則返回 true。
以下是一個使用 ! 運算符的 if 語句示例：
if (!(temperature > 100))
cout << "You are below the maximum temperature. \n";
首先，表達式 (temperature > 100) 將被測試為 true 或 false，然后!運算符被應用於該值。如果表達式 (temperature>100) 為 true，則!運算符返回 false。如果為 false，則!運算符返回 true。在該例子中，它相當於問“溫度是不是不大於 100?”或“溫度大於 100 是不是假的？”
表 4 顯示了非（!）運算符的真值表。
| 表達式 | 表達式的值 |
|---|---|
| ! false | true（1） |
| ! true | false（0） |
布爾變量和！運算符
布爾變量的一個有趣特性是它的值可以簡單地通過命名來測試。假設 moreData 是一個布爾變量，其測試語句如下：
if (moreData == true)
它可以簡寫為：
if (moreData)
再來看以下語句：
if (moreData == false)
它可以使用邏輯非運算符簡寫為：
if (! moreData)
&&、|| 和 ! 的優先級
&&、|| 和 ！的優先級為：
! > && > ||
! 運算符比許多 C++ 運算符具有更高的優先級。因此，為了避免錯誤，應始終將其操作數括在括號中，除非打算將其應用於沒有其他操作符的變量或簡單表達式。例如，來看以下表達式：
! (x > 2)
! x > 2
第一個表達式將 ！運算符應用於表達式 x>2，它是在問“x 是否不大於 2”，然而，第二個表達式是將 ！運算符應用於到 x。它是在問“x 的邏輯是否大於 2”。假設 x 被設置為 5，由於 5 是非零值，所以被認為是 true，而 ！運算符會將其反轉為 false，即為 0，然后，> 運算符將確定 0 是否大於 2。為了避免這種錯誤，始終使用括號是明智的。
&& 和 || 運算符的優先級低於關系運算符，這意味着關系表達式先進行計算，然后再通過 && 和 || 運算符進行評估，因此有：
a > b && x < y 等同於（a > b) && (x < y)
a > b || x < y 等同於（a > b) | | (x < y)
因此，在關系運算符與 && 和 || 混合時，通常不需要括號。當然，無論如何，使用括號都是一個好主意，因為它們可以讓程序更易讀。
在 && 和 || 同時使用的情況下，更是強烈地推薦使用括號，這是因為 && 的優先級高於 ||。如果沒有括號表示執行順序，那么 && 將永遠在 || 之前完成，這可能並不符合編寫者的初衷。
例如，假設有 3 個布爾變量 recentGrad、employed 和 goodCredit，則以下表達式：
recentGrad || employed && goodCredit
等同於以下表達式：
recentGrad || (employ && goodCredit)
但是它並不等同於以下表達式：
(recentGrad || employed)&& goodCredit