Co to jest tablica boolowska?
Tablica boolowska w programowaniu komputerowym jest sekwencją wartości, która może przechowywać tylko wartości true lub false. Z definicji wartość logiczna może być tylko prawdą lub fałszem i nie może przechowywać żadnej innej wartości pośredniej. Tablica jest sekwencją typów danych, które zajmują pozycje liczbowe w liniowej przestrzeni pamięci. Chociaż rzeczywista implementacja tablicy boolowskiej jest często pozostawiana w gestii kompilatora lub bibliotek języka komputerowego, najskuteczniej jest to zrobić za pomocą bitów zamiast pełnych bajtów lub słów. Tablica boolowska ma kilka zastosowań, w tym śledzenie flag właściwości i wyrównywanie ustawień fizycznych interfejsów sprzętowych.
Idea tablicy boolowskiej wywodzi się z oryginalnych metod, które były używane do przechowywania informacji na komputerach, na których pamięć była bardzo mała. Pierwsza implementacja tablicy boolowskiej przyjęła formę tablicy bitowej. Wykorzystało to większe typy danych, takie jak bajty lub długie liczby całkowite, do przechowywania informacji poprzez ustawienie bitów typu danych na true lub false. W ten sposób pojedynczy bajt o długości ośmiu bitów może pomieścić osiem różnych wartości prawdziwych lub fałszywych, oszczędzając miejsce i umożliwiając wydajne operacje bitowe.
Wraz ze wzrostem wielkości pamięci komputera zmniejszyła się potrzeba korzystania z tablic bitowych. Chociaż używanie bitów daje możliwość przesunięcia bitów i korzystania z operatorów logicznych, które umożliwiają niewiarygodnie szybkie przetwarzanie, wymaga również niestandardowego kodu do obsługi tego rodzaju operacji. Użycie standardowej struktury tablic do przechowywania sekwencji bajtów jest prostszym rozwiązaniem, ale zajmuje dużo więcej pamięci podczas wykonywania programu. Można to zobaczyć podczas tworzenia tablicy 32 wartości logicznych. W przypadku tablicy bitowej dane zajmą tylko cztery bajty pamięci, ale tablica typu boolowskiego może zajmować od 32 do 128 bajtów, w zależności od implementacji systemu.
Niektóre języki programowania komputerowego faktycznie implementują tablicę bitów, gdy używany jest typ tablicy boolowskiej, chociaż nie jest to powszechne. Zaletą tablicy boolowskiej jest to, że jest bardzo łatwa do odczytania podczas przeglądania kodu źródłowego. Porównania i przypisania są przedstawione w przejrzysty sposób, podczas gdy w przypadku tablicy bitowej należy stosować operatory logiczne „i”, „lub” i „nie”, co może powodować mylący kod.
Pomimo łatwości użycia, jedną z funkcji, których nie można używać z tablicą boolowską, jest maska bitowa. Maska bitowa to jednobajtowy lub większy typ danych, który zawiera sekwencję prawdziwych i fałszywych wartości odnoszących się do wielu warunków. W pojedynczej operacji można jednocześnie sprawdzić wiele bitów pod kątem ich prawdziwych lub fałszywych stanów. W przypadku tablicy wartości logicznych opartej na liczbach całkowitych ta sama operacja musiałaby zostać wykonana za pomocą pętli.