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Über den Umgang mit Boolean

Ein Tutorial von Brüggendiek · begonnen am 16. Nov 2005 · letzter Beitrag vom 7. Feb 2012
Antwort Antwort
Seite 1 von 3  1 23   
Brüggendiek
Registriert seit: 13. Dez 2002
Hallo!

Nun möchte ich mich auch mal an einem kurzen Tutorial versuchen

Über den Umgang mit Boolean

Ein Tutorial von Dietmar Brüggendiek


Die Beispiele wurden mit Delphi 5 Standard geschrieben.

Wenn ich mich in den Delphi-Foren so umschaue, finde ich immer wieder Sources, die - gelinde gesagt - nicht so ganz richtig sind.

Man findet häufig Folgendes:
Delphi-Quellcode:
if BoolVar=true then
  IrgendWas;
Was soll das denn werden, wenn es fertig ist? Die Syntax ist da doch ganz eindeutig:
Delphi-Quellcode:
IF <logischer Ausdruck> THEN
  anweisung [ELSE anweisung];
Ein logischer Ausdruck kann dabei ein Vergleich sein, z.B.
Delphi-Quellcode:
if IntVar=5 then
  IrgendWas;
Es kann aber auch ein logischer Wert (Variablentyp Boolean) direkt da stehen:
Delphi-Quellcode:
if BoolVar then
  IrgendWas;
oder auch eine Verknüpfung von logischen Ausdrücken.

Der Vergleich "BoolVar=True" kann sogar kräftig in die Hose gehen!
Bei einem normalen Boolean ist es so, daß "True" den Ordinalwert "1" hat. Bei ByteBool, WordBool und LongBool hat "True" normalerweise den Ordinalwert "-1".
Einige Windows-API-Aufrufe liefern ein Ergebnis vom Typ BOOL. Dabei gilt für den einen Fall "Ergebnis=0" und im anderen Fall "Ergebnis<>0". Ein Wert ungleich 0 muß aber nicht unbedingt 1 oder -1 sein! Das Ergebnis: die Variable ist bei <>0 möglicherweise weder true noch false!
Ein Vergleich mit "false" ist nur überflüssig, führt aber nicht zu fehlerhaftem Programmverhalten.
In einem IF-Statement wird jedoch jeder Wert <> 0 als True betrachtet.


Mal ein Beispiel:

Schreiben wir eine Funktion, die uns einen Integer aus einem String liest und eine Fehler-Variable setzt, wenn der String keine gültige Zahl enthält. Dazu verwenden wir das gute alte "Val" - da brauchen wir uns nicht um Exceptions zu kümmern und sparen Aufwand und Rechenzeit.
Delphi-Quellcode:
function GetInt(const aSatz:string; var aFehler:Boolean):Integer;
var Code:Integer;
begin
  Val(aSatz, Result, Code);
  aFehler:=Boolean(Code);
end;
Die Zuweisung an aFehler ist zwar nicht empfohlen, aber sie funktioniert! Code enthält 0, wenn die Umwandlung möglich war oder die Position des Fehlers im String. Dadurch ist der Ordinalwert der Boolean-Variablen entweder =0 (false) oder <>0 (gilt als true). Nutzen wir diese Funktion jetzt mal auf die falsche Weise:
Delphi-Quellcode:
procedure Test(const aSatz:string);
var
  Wert:Integer;
  Fehler:Boolean;
begin
  wert:=GetInt(aSatz, Fehler);
  if Fehler=true then
    ShowMessage(aSatz + ': Eingabefehler!') else
  if Fehler=false then
    ShowMessage(aSatz + ': Wert: '+IntToStr(Wert)) else
    ShowMessage(aSatz + ': Hupps!');
end;
Wenn wir das Ganze nun so aufrufen:
Delphi-Quellcode:
Test('123');
Test('a234');
Test('1asfg');
bekommen wir nacheinander die Meldungen:
Code:
123: Wert: 123
a234: Eingabefehler!
1asfg: Hupps!
Klar, im 3. Fall ist der Fehler in Position 2 und 2 ist nicht gleich Ord(True) !

Kaum macht man's richtig, funktioniert es auch schon! Wir ersetzen die Prozedur "test" durch diese:
Edit: Uuups - das war doch der falsche Code - hier muß ja auch der 3. Fall hin!
Delphi-Quellcode:
procedure Test(const aSatz:string);
var
  Wert:Integer;
  Fehler:Boolean;
begin
  wert:=GetInt(aSatz, Fehler);
  if Fehler then
    ShowMessage(aSatz + ': Eingabefehler!') else
  if not Fehler then
    ShowMessage(aSatz + ': Wert: '+IntToStr(Wert)) else
    ShowMessage(aSatz + ': Hupps!');
end;
und erhalten das richtige Ergebnis:
Code:
123: Wert: 123
a234: Eingabefehler!
1asfg: Eingabefehler!
Wie oben schon erwähnt, gibt es diese Rückgabewerte bei Windows-API-Aufrufen. Das etwas haarige Beispiel ist also gar nicht so weit hergeholt.


Was soll nun das schon wieder werden, wenn's fertig ist?
Delphi-Quellcode:
if BoolVar then
begin
end else
  Irgendwas;
Bei solchem Gestümpere rollen sich mir die Fußnägel auf! Warum denn der leere Block? Achja, es soll was getan werden, wenn die Variable nicht true ist. Aber vielleicht sollte man sich ja mal mit den Boolean-Operatoren beschäftigen. Da könnte man herausfinden, daß es NOT gibt!
Delphi-Quellcode:
if not BoolVar then
  IrgendWas;
bewirkt dasselbe, ist kürzer und für andere Programmierer leichter zu lesen.
(Anmerkung: sollte das Programm noch nicht fertig sein und der Block später noch gefüllt werden, habe ich nichts gesagt. Aber dann sollte man doch einen Kommentar setzen, daß hier noch was fehlt!)


Weiter geht es in unserer beliebten Reihe: "Warum Einfach wenn's auch kompliziert geht?" mit Folgendem:
Delphi-Quellcode:
if IntVar=5 then
  BoolVar:=true else
  BoolVar:=false;
Der Ausdruck "IntVar=5" ist doch schon ein Boolean und kann der BoolVar direkt zugewiesen werden! Wir schreiben also
BoolVar:=IntVar=5; und gut ist!
Im umgehehrten Fall müssen wir auch nicht mit
Delphi-Quellcode:
if IntVar=5 then
  BoolVar:=false else
  BoolVar:=true;
arbeiten. Da hilft
BoolVar:=not (IntVar=5); Allerdings: Die Klammern darf man hier nicht vergessen!


Auswertung boolscher Ausdrücke


Bei Boolean-Ausdrücken kann es natürlich vorkommen, daß das Ergebnis vorzeitig feststeht:
Delphi-Quellcode:
if (IntVar1=5) or (IntVar2=9) or (IntVar3=567) then
  IrgendWas;
Wenn die 1. Variable 3, die 2. 9 und die 3. 567 ist, braucht der letzte Vergleich nicht mehr ausgeführt werden, denn es ist ja schon ein Ausdruck wahr.
Standardmäßig führt Delphi hier eine Optimierung durch, indem die Auswertung dann abgebrochen wird, wenn das Ergebnis bereits feststeht. Das kann man aber abschalten. Dazu gibt es den Compilerschalter $B bzw. $BOOLVAR. Die verkürzte Auswertung von Boolean-Ausdrücken führt aber zu einer weiteren bösen Falle:
Delphi-Quellcode:
if (Length(StringVar)>=5) and (StringVar[5]='x') then
  IrgendWas;
ist eine ganz gefährliche Sache. Bei optimiertem Boolean wird der 2. Teil nicht mehr ausgewertet; ohne Optimierung jedoch ergibt sich bei AnsiString die Situation, daß der Index außerhalb des Wertebereichs liegen kann.
Solange man in seiner Unit/Komponente den B-Compilerschalter richtig einstellt, sollte beim Austausch von Quellcode nichts passieren. Wenn man sich jedoch auf die Einstellung des Compilers verläßt, ist man verlassen und erhält dann vom Anwender Rückmeldungen, daß das Ganze "manchmal" fehlerhaft läuft.

SIMULA67 kennt bedingte Ausdrücke. Damit könnte man das Problem sinngemäß so lösen:
Code:
IF (IF Length(string_var) >= 5 THEN False ELSE string_var[5] = 'x') THEN
    irgend_was;
Das Beispiel ist syntaktisch nicht ganz richtig, aber in SIMULA habe ich schon lange nicht meht programmiert. Außerdem ist dieser Sprachmix für Delphi-Programierer leichter zu verstehen.

In Delphi sollte man hier nicht sparen:
Delphi-Quellcode:
if Length(StringVar)>=5 then
  if StringVar[5]='xthen
    IrgendWas;
und man ist für alle Fälle gerüstet.
Man kann die Auswertung ja in einer Funktion kapseln.


Sinn und Unsinn der verkürzten Auswertung


Im obigen Beispiel erscheint die verkürzte Auswertung sinnvoll. Was ist aber, wenn mehrere Funktionen aufgerufen werden, die jeweils noch etwas Weitergehendes erledigen?

Ein Beispiel: Berechnen des Rauminhaltes eines Quaders.
Wir lesen Länge, Breite und Höhe als Integer-Werte aus 3 TEdit. Wenn ein Feld kein Integer enthält, soll das zum TEdit gehörende TLabel rot eingefärbt werden, um den Fehler anzuzeigen. Werden alle Werte korrekt eingegeben, wird ein Ergebnisfeld auf den Rauminhalt gesetzt.
Delphi-Quellcode:
procedure TForm1.bRechnenClick(Sender: TObject);
var Laenge, Breite, Hoehe: Integer;

begin
  if LeseEingabe(lLaenge, Laenge) or LeseEingabe(lBreite, Breite) or
    LeseEingabe(lHoehe, Hoehe) then
    lErgebnis.Caption:='Fehler!else
    lErgebnis.Caption:=IntToStr(Laenge*Breite*Hoehe);

{
Das erste fehlerhafte Edit oder das erste Edit aktivieren
}

  if lLaenge.Color<>Color then
    TEdit(lLaenge.FocusControl).Setfocus else
  if lBreite.Color<>Color then
    TEdit(lBreite.FocusControl).Setfocus else
  if lHoehe.Color<>Color then
    TEdit(lHoehe.FocusControl).Setfocus else
    eLaenge.Setfocus;
end;

function TForm1.LeseEingabe(const aLabel: TLabel; var aWert: Integer): Boolean;
var Code: Integer;
begin
  Val(TEdit(aLabel.FocusControl).Text, aWert, Code);
  Result:=Code<>0;
  if Result then
    aLabel.Color:=clRed else
    aLabel.Color:=Color;
end;
Haben wir das Kurzschlußverfahren eingeschaltet (B- oder BOOLVAR OFF), wird nur der erste Fehler gemeldet. Bei vollständiger Auswertung (B+ oder BOOLVAR ON) werden alle Fehler gemeldet.

Im Anhang ist das vollständige Projekt mit gleichzeitiger Auswertung in beiden Varianten. Glücklicherweise ist der B-Schalter lokal, kann also in einer Datei beliebig oft gesetzt werden. Die linke Spalte wird mit B+, die rechte mit B- ausgewertet. Man sieht bei Eingabefehlern in mehreren Feldern schön den Unterschied.
Von der Ergonomie her sollte natürlich das Verhalten der linken Spalte benutzt werden.

Für Benutzer älterer Compiler habe ich das Formular im älteren Verfahren (also nicht als Text) gespeichert. Wer nicht compilieren will, kann sich auch die Echse laden.
Das Ganze ist so einfach wie möglich gehalten - es soll ja nur das Prinzip gezeigt werden.

Anmerkung: Bitte nicht über die fehlende Typprüfung beim Cast nach TEdit meckern! Das Ganze wird zur Designzeit festgelegt, so daß Fehler wie fehlendes FocusControl oder ein falsches Feld im FocusControl bereits beim ersten Test auffallen werden. Wer natürlich nach dem Motto vorgeht: "Es compiliert, wir können es ausliefern", hat Pech gehabt

Gruß

Dietmar Brüggendiek
Angehängte Dateien
Dateityp: exe boolean_109.exe (306,5 KB, 49x aufgerufen)
Dateityp: zip boolean_483.zip (3,3 KB, 21x aufgerufen)
Die 6 Probleme des Programmierers: 1. dauert das länger, als man 2. glaubt, 3. geht das nicht so, wie man sich das 4. schlau überlegt hat, und 5. sitzt der Fehler da, wo man ihn 6. zuletzt sucht
 
Robert Marquardt
 
#2
  Alt 16. Nov 2005, 07:23
Da ist noch eine Falle.
  aFehler:=Boolean(Code); Hier verlaesst man sich darauf das Compilermagic es schon richten wird.
Besser ist
  aFehler := Code <> 0; Das ist auch deutlicher in seiner Aussage.

Zusatzlich moechte ich noch die wirklich schlimme Praxis des leeren else erwaehnen.
Da gebe ich mal kein Beispiel, damit es keiner nachmacht.
  Mit Zitat antworten Zitat
Daniel G
 
#3
  Alt 16. Nov 2005, 12:02
Zitat von Robert Marquardt:
Zusatzlich moechte ich noch die wirklich schlimme Praxis des leeren else erwaehnen.
Da gebe ich mal kein Beispiel, damit es keiner nachmacht.
Da stellen wir uns jetzt mal janz doof:

Was bringt denn bitte ein leeres else?

//Edit: Hab' nachgedacht:
Das waren die Leute, die not nich kennen, oder?
Schwachsinn...
  Mit Zitat antworten Zitat
Robert Marquardt
 
#4
  Alt 16. Nov 2005, 12:58
Es erlaubt in einer if-else-Verschachtelung einen leeren begin-end-Block wegzulassen.
  Mit Zitat antworten Zitat
Chewie

 
Turbo Delphi für Win32
 
#5
  Alt 16. Nov 2005, 13:06
Zitat von Robert Marquardt:
Da ist noch eine Falle.
  aFehler:=Boolean(Code); Hier verlaesst man sich darauf das Compilermagic es schon richten wird.
Besser ist
  aFehler := Code <> 0; Das ist auch deutlicher in seiner Aussage.
Wieso Compiler-Magic?
Der Cast auf Boolean soll doch ein Cast sein, der die Daten nicht verändert, sondern nur den Typ. Das ist doch gerade der Kernpunkt des ersten Teil des Tutorials!
Würde man deine Konstruktion verwenden, bekäme man in diesem Fall keine Probleme mit einem expliziten Vergleich auf true oder false.
Martin Leim
  Mit Zitat antworten Zitat
Robert Marquardt
 
#6
  Alt 16. Nov 2005, 13:38
Irgendwas muss der Compiler beim Cast auf Boolean machen.
Ein Boolean enthaelt nur True oder False mit Ord(True) = 1 und Ord(False) = 0.
Die Konsequenz ist das entweder fuer den Cast oder Ord Code generiert werden muss.
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Benutzerbild von Khabarakh
Khabarakh
 
#7
  Alt 16. Nov 2005, 13:50
Ich finde das Tutorial gut geschrieben, mich regt dieses "= true" auch immer auf . Den leeren Block vor else habe ich aber (zum Glück) noch nie gesehen, das ist ja wirklich grausig .
Delphi-Quellcode:
begin
  wert:=GetInt(aSatz, Fehler);
  if fehler=true then
    ShowMessage(aSatz + ': Eingabefehler!') else
  if Fehler=false then
    ShowMessage(aSatz + ': Wert: '+IntToStr(Wert)) else
    ShowMessage(aSatz + ': Hupps!');
end;
Hier finde ich die Einrückung auf den ersten Blick etwas verwirrend, besser wäre IMHO:
Delphi-Quellcode:
begin
  wert:=GetInt(aSatz, Fehler);
  if fehler=true then
    ShowMessage(aSatz + ': Eingabefehler!')
  else
    if Fehler=false then
      ShowMessage(aSatz + ': Wert: '+IntToStr(Wert))
   else
      ShowMessage(aSatz + ': Hupps!');
end;
Zitat:
SIMULA67 kennt bedingte Ausdrücke. Damit könnte man das Problem sinngemäß so lösen:
Code: markieren
Code:
IF (IF Length(string_var) >= 5 THEN False ELSE string_var[5] = 'x') THEN
    irgend_was;
Vergleichbares gibt es auch in anderen (etwas bekannteren ) Sprachen, z.B. in C# als ternären Operator:
Code:
List<string> StringList = null;
if (StringList == null ? false : StringList.Count > 0)
   Console.WriteLine(StringList[0]);
Und als Ergänzung: boolsche Kurzausdrücke in C#:
Code:
List<string> StringList = null;
// Löst eine System.NullReferenceException aus, da "&" einfach nur ein logischer Operator ist
if (StringList != null & StringList.Count > 0)
   Console.WriteLine(StringList[0]);

// Löst keine Exception aus, "&&" ist ein "logischer Bedingungsoperator" oder ""abkürzender" Operator"
// Entspricht dem Code von oben mit dem "?:" Operator
if (StringList != null && StringList.Count > 0)
   Console.WriteLine(StringList[0]);
Sebastian
  Mit Zitat antworten Zitat
Chewie

 
Turbo Delphi für Win32
 
#8
  Alt 16. Nov 2005, 14:11
Zitat von Robert Marquardt:
Irgendwas muss der Compiler beim Cast auf Boolean machen.
Ein Boolean enthaelt nur True oder False mit Ord(True) = 1 und Ord(False) = 0.
Die Konsequenz ist das entweder fuer den Cast oder Ord Code generiert werden muss.
Ich hab hier jetzt leider kein Delphi drauf, aber ich würde vermuten, dass bei folgender KOnstruktion 2 angezeigt wird:

ShowMessage(InttoStr(Ord(Boolean(2))));
Martin Leim
  Mit Zitat antworten Zitat
Benutzerbild von Ultimator
Ultimator

 
FreePascal / Lazarus
 
#9
  Alt 16. Nov 2005, 14:14
Zitat von Chewie:
Zitat von Robert Marquardt:
Irgendwas muss der Compiler beim Cast auf Boolean machen.
Ein Boolean enthaelt nur True oder False mit Ord(True) = 1 und Ord(False) = 0.
Die Konsequenz ist das entweder fuer den Cast oder Ord Code generiert werden muss.
Ich hab hier jetzt leider kein Delphi drauf, aber ich würde vermuten, dass bei folgender KOnstruktion 2 angezeigt wird:

ShowMessage(InttoStr(Ord(Boolean(2))));
Jup, stimmt
Julian J. Pracht
  Mit Zitat antworten Zitat
Benutzerbild von malo
malo
 
#10
  Alt 16. Nov 2005, 14:16
Also, ich muss ganz ehrlich sagen, dass ich gelegentlich eine Abfrage mit "= false" mache. Und zwar immer dann, wenn ich eine mehrmals verschachtelte Abfrage mach, am besten noch mit (veraschachtelten) Funktionsaufrufen. Bevor ich mich dann inmitten der Klammern und der Operatorenrangfolge verirre, oder auch nur zuviel Zeit verschwende, mich noch einen Moment damit auseinanderzusetzen, schreib ich einfach ein "= false" dahin. Das finde ich dann einfach leichter, und ich sehe auch keine besonderen Nachteile darin.

Ich persönlich finde jedenfalls, dass es übertrieben ist, sich darüber "aufzuregen", dass manche "if irgendwas = true" schreiben. Das Ganze hat auch etwas mit Programmierstil zu tun. Und wer es so übersichtlicher findet, soll es halt übersichtlicher finden. Auf die 6 Zeichen die dabei zusätzlich getippt werden (meinetwegen bei 100 maligem Aufruf 600 Zeichen) kommt es auch nicht mehr drauf an.

Bei dem Rest geb ich dir jedoch Recht.


Alles in allem ist das jedoch ein nettes Tutorial
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