// Wartości logiczne
//------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  cout << "false = " << false << endl
       << "true  = " << true  << endl;

  return 0;
}

Oczywiście zamiast true można stosować 1, a zamiast false 0 - jednakże posługiwanie się tymi stałymi zwiększa znacznie czytelność programu.

Wyrażenie logiczne (ang. logical expresion) jest wyrażeniem, które może przyjmować tylko wartości logiczne true lub false. Tego typu wyrażenia powstają z operatorami porównań.

// Operatory porównań
//---------------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  int a = 4;

  cout << (a == 4) << endl
       << (a == 3) << endl;

 return 0;
}

// Operatory porównań
//---------------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  int a = 4;

  cout << (a != 4) << endl
       << (a != 3) << endl;

  return 0;
}

// Operatory porównań
//---------------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  int a = 4;

  cout << (a < 5) << endl
       << (a < 3) << endl;

  return 0;
}

// Operatory porównań
//---------------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  int a = 4;

  cout << (a >= 5) << endl
       << (a >= 3) << endl;

  return 0;
}

W języku C++ każde wyrażenie arytmetyczne może zostać potraktowane jako logiczne: jeśli wyrażenie ma wartość różną od zera (dodatnią lub ujemną), to jest traktowane jako prawdziwe, a jeśli ma wartość równą zero, to jest traktowane jako fałszywe. Takie podejście znacznie ułatwia programowanie.

if(warunek) instrukcja1; else instrukcja2;

if - jest słowem kluczowym języka C++ oznaczającym instrukcję warunkową

warunek  - jest wyrażeniem logicznym lub arytmetycznym, które zostaje obliczone przez instrukcję if i którego wartość decyduje o sposobie wykonania następnych instrukcji.

instrukcja₁  - jest dowolną instrukcją języka C++, która zostanie wykonana przez program tylko wtedy, gdy warunek  będzie miał wartość logiczną true (lub różną od zera). Jeśli warunek ma wartość false (lub zerową), to instrukcja₁  zostanie całkowicie pominięta.

else - słowo kluczowe języka C++, składnik instrukcji warunkowej if.

instrukcja₂  - jest dowolną instrukcją języka C++, która zostanie wykonana tylko wtedy, gdy warunek  będzie miał wartość false (lub zero). Jeśli warunek  ma wartość true (lub różną od zera), to instrukcja₂  zostanie całkowicie pominięta.

Zwróć uwagę, że zawsze wykonywana jest tylko jedna z instrukcji zawartych w instrukcji warunkowej if. Ta własność pozwala komputerowi działać logicznie, dostosowywać operację do zastanych warunków. To dzięki niej programy są "inteligentne".

// Znajdowanie większej z dwóch liczb
//-----------------------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  int a,b;

  cin >> a >> b;

  cout << "Z dwóch liczb "
       << a << " i " << b
       << " większą jest liczba ";

  if(a > b) cout << a;
  else      cout << b;

  cout << endl;    

  return 0;
}

// Badanie parzystości liczby
//---------------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  int a;

  cin >> a;

  cout << "Liczba " << a << " jest ";

  if(a % 2) cout << "nieparzysta";
  else      cout << "parzysta";

  cout << endl;
 
  return 0;
}

// Badanie znaku liczby
//---------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  int a;

  cin >> a;

  cout << "Liczba " << a << " jest ";

  if(a > 0)       cout << "dodatnia";
  else if(a == 0) cout << "równa zero";
       else       cout << "ujemna";

  cout << endl;
 
  return 0;
}

Często zdarza się tak, iż w instrukcji warunkowej potrzebna nam jest tylko instrukcja₁. W takim przypadku fragment z else można pominąć.

if(warunek) instrukcja;

instrukcja jest wykonywana tylko wtedy, gdy warunek  jest prawdziwy. Gdy warunek  ma wartość false, to instrukcja zostaje pominięta.

// Obliczanie wartości bezwzględnej
//---------------------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int a;

    cin >> a;

    if(a < 0) a = -a;

    cout << a << endl;    

    return 0;
}

// Wyszukiwanie największej liczby z trzech
//-----------------------------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int a,b,c,x;

    cin >> a >> b >> c;

    x = a;

    if(b > x) x = b;

    if(c > x) x = c;

    cout << x << endl;
    
    return 0;
}

Jeśli w ramach instrukcji warunkowej if chcemy wykonać nie pojedynczą instrukcję ale kilka instrukcji, to stosujemy tzw. instrukcję blokową - dowolny ciąg instrukcji ujęty w klamerki. Po klamerkach nie musimy już wstawiać średników:

Przykładowy program wykorzystuje prosty algorytm zamieniający nawzajem zawartości dwóch zmiennych. Operacje takie są wykonywane przy porządkowaniu różnych zbiorów. Wymagają one dodatkowej zmiennej pomocniczej, w której umieszczamy chwilowo zawartość jednej ze zmiennych. Postaraj się zrozumieć i zapamiętać ten schemat, ponieważ będziesz go wielokrotnie wykorzystywał w przyszłości:

Operacja zamiany zawartości składa się z trzech instrukcji przypisania:

X = A;  // Zapamiętujemy zawartość zmiennej A w X
A = B;  // Do A przepisujemy zawartość zmiennej B
B = X;  // Do B przepisujemy zapamiętaną w X zawartość zmiennej A

// Porządkowanie dwóch liczb
//--------------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int a,b,x;

    cin >> a >> b;

    if(a > b)
    {
      x = a;
      a = b;
      b = x;
    }

    cout << a << " " << b << endl;    

    return 0;
}

++  - zwiększa zawartość zmiennej o 1
--  - zmniejsza zawartość zmiennej o 1

Operatory te można stosować na dwa sposoby:

Jeśli operacja zwiększania zmiennej jest samodzielną instrukcją, to nie ma znaczenia, który z tych sposobów użyjemy. Poniższe dwa programy dają identyczne wyniki:

// Modyfikacja zmiennej
//---------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int a = 125, b = 30;

    ++a;  --b;

    cout << a << " " << b << endl;

    return 0;
}

// Modyfikacja zmiennej
//---------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  int a = 125, b = 30;

  a++;  b--;

  cout << a << " " << b << endl;

  return 0;
}

W obu programach tworzone są dwie zmienne a  i b. Zmiennej a  nadajemy wartość 125, a zmiennej b  30. Następnie program zwiększa zawartość zmiennej a  o 1 do 126, a zawartość zmiennej b  zmniejsza o 1 do 29. Na koniec zawartości zmiennych są kolejno wyświetlane i otrzymujemy liczby 126 i 29. W pierwszym programie operatory ++ i -- stosujemy przed zmiennymi, a w drugim po zmiennych.

Jeśli operator zwiększania ++ lub zmniejszania -- zastosujemy do zmiennej użytej w wyrażeniu, to bardzo istotne jest, którą z form wybierzemy:

Przykład:

// Modyfikacja zmiennej
//---------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  int a = 125, b = 30,c,d;

  c = ++a;  d = --b;

  cout << a << " " << b << " "
       << c << " " << d << endl;

  return 0;
}

// Modyfikacja zmiennej
//---------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  int a = 125, b = 30,c,d;

  c = a++;  d = b--;

  cout << a << " " << b << " "
       << c << " " << d << endl;

  return 0;
}

Operatory modyfikacji

Oprócz zwiększania lub zmniejszania zawartości zmiennej o 1 język C++ posiada bogaty zestaw operatorów modyfikacji. Ich cechą charakterystyczną jest występowanie znaku operacji wraz ze znakiem =. Składnia jest następująca:

zmienna operacja= wyrażenie;

Tak zapisane polecenie odpowiada ponizszemuj:

zmienna = zmienna operacja wyrażenie.

Komputer wylicza wartość wyrażenia, po czym wykonuje operację opisaną operatorem na zmiennej i na wyniku wyrażenia. Wynik tej operacji umieszczany jest z powrotem w zmiennej i w ten sposób zmienna jest modyfikowana.

Przykład:

// Modyfikacja zmiennej
//---------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    setlocale(LC_ALL,"");

    int a = 5;

    cout << "Przed modyfikacją: " << a << endl;

    // Do zmiennej a dodajemy 15

    a += 15;

    cout << "Po modyfikacji   : " << a << endl << endl;

    return 0;
}

Oto lista operatorów modyfikacji z poznanymi operatorami arytmetycznymi:

Napisać program, który odczyta 3 liczby całkowite różne od 0 i 1 i sprawdzi, czy jedna z nich jest iloczynem dwóch pozostałych. Jeśli tak, to należy wypisać ten iloczyn.

Na przykład dla danych:

2 8 4

Program ma wypisać

2 * 4 = 8

Zadanie 2

Trójka pitagorejska jest to trójka liczb a, b i c, które spełniają równanie Pitagorasa:

lub

lub

Napisz program, który odczyta 3 liczby całkowite, a następnie sprawdzi, czy tworzą one trójkę pitagorejską. Jeśli tak, to program ma wypisać napis "TRÓJKA PITAGOREJSKA". Jeśli nie, to program nic nie wypisuje.

Zadanie 3

Napisz program, który wczyta 4 liczby całkowite, a następnie wypisze w osobnych wierszach wszystkie pary liczb równych.

Na przykład dla danych:

3 1 1 3

Program ma wypisać:

3 3
1 1

Kolejność tych par jest dowolna. Uwaga: jeśli liczby a i b są równe, to powinieneś wypisać tylko parę a i b, pary b i a już nie wypisuj, bo to jest ta sama para liczb. Musisz przemyśleć i odpowiednio zorganizować sprawdzanie warunków w twoim programie.

Zadanie 4

Napisz program, który wczyta 3 liczby całkowite, a następnie sprawdzi, czy jedna z nich nie jest różnicą dwóch pozostałych. Jeśli tak, to program ma wypisać tę różnicę.

Na przykład dla danych

2 1 1

Program ma wypisać:

2 - 1 = 1
2 - 1 = 1

Zadanie 5

Napisz program, który wczyta 5 liczb całkowitych, a następnie wypisze te z nich, które są parzyste.

Na przykład dla danych

7 88 13 10 6

Program ma wypisać:

PARZYSTE: 88 10 6