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論理演算子
問題２０（難易度：２）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2004年12月6日
次をコンパイル実行したときの出力結果について、設問に答えよ。

  　　１：　boolean b;
      ２：  int k;
　　　３：  
      ４：  b = k >= 0 && k++ != 3;
      ５：  System.out.println("b=" + b + " k=" + k);

設問１　3行目が
　　　　　　k = 5;
　　　の場合の出力結果を下から選べ。

　　Ａ：　b=true k=5
　　Ｂ：　b=false k=5
　　Ｃ：　b=true k=6
　　Ｄ：　b=false k=6


設問２　3行目が
　　　　　　k = -2;
　　　の場合の出力結果を下から選べ。

　　Ａ：　b=true k=-2
　　Ｂ：　b=false k=-2
　　Ｃ：　b=true k=-1
　　Ｄ：　b=false k=-1
解説
　＋や−などの数値についての演算子に対して、ｔｒｕｅやｆａｌｓｅについて計算する演算子を論理演算子といいます。「かつ」を表す＆＆や「または」を表す｜｜があります。この二つはちょっと近道をする演算子です。

　＆＆の場合、左側の式の値がｔｒｕｅならば、右の式も調べますが、左側がｆａｌｓｅの場合は、右の式はｔｒｕｅかｆａｌｓｅか調べずに、全体の結果をｆａｌｓｅであると結論付けてしまいます。図のようになります。
　
　ウルトラクイズなどで、不正解の人はどんどん抜けていきますよね。1問でも間違えたら次の問題の挑戦権はないわけで、これに似ています。

　では設問1のｋが５の場合を考えてみましょう。左の「ｋ＞＝０」はｔｒｕｅですので、右の式も調べます。＋＋はｋの後ろに付いているので、まずは「ｋ！＝３」について調べます。ｋは3ではないのでｔｒｕｅ、左も右もｔｒｕｅでｂにはｔｒｕｅが入ります。おっとｋの後ろの＋＋を忘れてはいけません。ｋは５から６になります。よって正解はＣ。

　設問2はｋが−２です。左の「ｋ＞＝０」がいきなりｆａｌｓｅなので、右の式はもう調べず、ｂにはｆａｌｓｅが入ります。ということはｋ＋＋の＋＋は行われず、ｋは−２のままということになります。よって正解はＢ。

　＆＆の右側に、変数の値が変わったりする副作用があるとき、「あれ！ｋが増えてないじゃないか、どうしたことだ」といったことが起こるので、気をつけましょう。

解答　設問１　Ｃ　　　　　　　　設問２　Ｂ

参考　読み物Ｊａｖａ　「第５章　白黒はっきりさせよう」
問題２１(難易度：２）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2004年12月7日
次をコンパイル実行したときの出力結果について、設問に答えよ。 
         １：　　boolean b;
         ２：    int k; 
         ３：    
         ４：    b = k >= 0 || k++ != -2;
         ５：    System.out.println("b=" + b + " k=" + k);
設問１　3行目が
　　　　　　　k = 5; 　　　
　　　　の場合の出力結果を下から選べ。

　　　　　　　Ａ：　b=true k=5
　　　　　　　Ｂ：　b=false k=5 　　
　　　　　　　Ｃ：　b=true k=6 　　
　　　　　　　Ｄ：　b=false k=6


設問２　3行目が
　　　　　　k = -2; 　　　
　　　の場合の出力結果を下から選べ。 　　
　　
　　　　　　　Ａ：　b=true k=-2 　　
　　　　　　　Ｂ：　b=false k=-2 　　 　　
　　　　　　　Ｃ：　b=ftrue k=-1 　　 　　
　　　　　　　Ｄ：　b=false k=-1 　　
解説
　問題２０では近道をする「＆＆」をやりましたが、「または」の「｜｜」も近道をします。

　｜｜の場合、左側の式の値がｆａｌｓｅならば、右の式も調べますが、左側がｔｒｕｅの場合は、右の式はｔｒｕｅかｆａｌｓｅか調べずに、全体の結果をｔｒｕｅであると結論付けてしまいます。図のようになります。
　
　設問１はｋが５です。左の「ｋ＞＝０」がいきなりｔｒｕｅなので、右の式はもう調べず、ｂにはｔｒｕｅが入ります。ということはｋ＋＋の＋＋は行われず、ｋは５のままということになります。よって正解はＡ。

　設問２のｋが−２の場合を考えてみましょう。左の「ｋ＞＝０」はｆａｌｓｅですので、右の式も調べます。＋＋はｋの後ろに付いているので、まずは「ｋ！＝−２」について調べます。ｋは−２なのでｆａｌｓｅ、左も右もｆａｌｓｅでｂにはｆａｌｓｅが入ります。ｋの後ろの＋＋を忘れてはいけません。ｋは−２から−１になります。よって正解はＤ。
　｜｜についても＆＆同様、右側の式の副作用に気をつけましょう。

　＆＆と｜｜についてまとめておきます。


解答　設問１　Ａ　　　　　　　　設問２　Ｄ

参考　読み物Ｊａｖａ　「第５章　白黒はっきりさせよう」
問題２２(難易度：２）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2004年12月8日
次をコンパイル、実行したときの出力結果を下から選べ。

         １：　　boolean b;
         ２：    int k;
　　　　　
         ３：    k = 5;
         ４：    b = k < 0 & --k % 2 == 0;
         ５：    System.out.println("b=" + b + " k=" + k);

         ６：    k = 5;
         ７：    b = k >= 0 | --k % 2 == 0;
         ８：    System.out.println("b=" + b + " k=" + k);

　　Ａ：　b=false k=5
　　　　　b=true k=5

　　Ｂ：　b=false k=4
　　　　　b=true k=4
　
　　Ｃ：　b=false k=5
　　　　　b=true k=4　

　　Ｄ：　b=false k=4
　　　　　b=true k=5
解説
　問題２０と２１は「＆＆」と「｜｜」でしたが、今度は「＆」と「｜」です。この二つは整数型についてのビット演算に使うのですが（→問題２７）、ｂｏｏｌｅａｎ同士の演算にも使えます。意味は＆＆、｜｜と同じ「かつ」と「または」です。ただし重要な相違点があります。それは近道をしないということです。

　問題２０では「＆＆」の左側がｆａｌｓｅのとき、右側の式の計算をしないことをやりました。また問題２１では「｜｜」の左側がｔｒｕｅのとき、右側の式の計算をしないことをやりました。

　ところが「＆」は左側がｔｒｕｅでもｆａｌｓｅでも、必ず右側の計算を行います。「｜」も同様です。近道はしません。途中で結果がわかっても、残りの計算をする律儀な演算子です。下の表の赤く囲んだところが「＆＆」や「｜｜」では「調べない」になるわけです。

　では4行目を見てみましょう。ｋは５なので、「＆」の左側はｆａｌｓｅになります。右の式の−−はｋの前に付いているので、まずｋの値を１減らし４にします。そして「ｋ％２＝＝０」を調べると、ｔｒｕｅになります。左はｆａｌｓｅ、右はｔｒｕｅなので、結果はｆａｌｓｅ、ｋの値は４になります。

　7行目を見てみましょう。「｜」の左側はｔｒｕｅ、右は、まずｋが１減り４になり、「ｋ％２＝＝０」はｔｒｕｅなので、左も右もｔｒｕｅで結果はｔｒｕｅになります。ｋの値は４になります。よって正解はＢ。

　ここで注意してほしいのは、どちらも右の式に現れる−−でｋの値が変更されているということです。

解答　Ｂ

参考　読み物Ｊａｖａ　「第５章　白黒はっきりさせよう」
問題２３（難易度：３）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2004年12月9日
次をコンパイル、実行したときの出力結果を選べ。

　　　１： 　　int a = 0, b = 1, c = 2;
　　　２：　　 boolean d = true;
　　　３：　 　System.out.println(a > b | d ^ !(b < c)); 　　

　　Ａ：　true
　　Ｂ：　false 　　
　　Ｃ：　コンパイルエラーになる。 　　
　　Ｄ：　実行時に例外が発生する。
解説
　問題２２で登場した「＆」と「｜」の仲間に「＾」があります。これらはビット演算に使用されるのですが、論理演算にも使用できます。「＾」は次のように、左側と右側が同じ論理値（ｔｒｕｅとｔｒｕｅ、またはｆａｌｓｅとｆａｌｓｅ）の場合、結果がｆａｌｓｅになります。
　では問題の式を見ましょう。「！」は否定で、その後ろの式の値を逆転させます。つまり「！式」は、式の値がｔｒｕｅならばｆａｌｓｅ、ｆａｌｓｅならばｔｒｕｅになります。また「｜」と「＾」の優先順位は同じなので、左から右に行われます。次のようになります。
　まず「ａ＞ｂ」はａが０、ｂが１なのでｆａｌｓｅになります。ｄはｔｒｕｅなので、「ｆａｌｓｅ　｜　ｔｕｒｅ」はｔｒｕｅになります。右側を見てみましょう。「ｂ＜ｃ」はｔｒｕｅ、！が付いて否定になり「！（ｂ＜ｃ）」はｆａｌｓｅになります。
　「＾」の左側がｔｒｕｅ、右側がｆａｌｓｅなので、結果はｔｒｕｅになります。よって正解はＡ。

解答　Ａ

参考　読み物Ｊａｖａ　「第５章　白黒はっきりさせよう」
問題２４(難易度：３）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2004年12月10日
次をコンパイル、実行したときの、出力結果を下から選べ。
        １：　　int a = 5;
        ２：    double b = 1.2;
        ３：    boolean c = false;
        ４：    c = a > b || b > 1 & ++a != 6;
        ５：    System.out.println(a + " " + b + " " + c);

　　Ａ：　5 1.2 true
　　Ｂ：　6 1.2 true
　　Ｃ：　5 1.2 false
　　Ｄ：　6 1.2 false
　　Ｅ：　コンパイルエラーになる
　　Ｆ：　実行時に例外が発生する
解説
　ややこしいので括弧を使って書き直してみよう。「＆」や「｜」は、「＆＆」や「｜｜」より優先順位が高いので、次のように括弧でくくっても同じ結果になる。

　　　　　　c = a > b || (b > 1 & ++a != 6);
　
　下の図にあるように、「｜｜」の左側がｔｒｕｅなので、右は調べず、ｃにｔｒｕｅが代入される。よって一番右の「＋＋ａ」は行われず、ａは５のまま。よって正解はＡ。
　　　　　


　ではおまけで次のように括弧が付いていたときはどうなるか考えてみよう。

　　　　　c = (a > b || b > 1) & ++a != 6;

　下の図にあるように、「＆」の左側はｔｒｕｅ、「＆」の右側でａの値は６になり、その上で「ａ！＝６」を調べるのでｆａｌｓｅ、最終的にｆａｌｓｅがｃに入る。ａは６になっている。括弧をつけるつけないでこのように結果がちがってくるので、気をつけよう。


解答　Ａ

参考　読み物Ｊａｖａ　「第５章　白黒はっきりさせよう」
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