ブールデータ型

コンピュータサイエンスにおいて、ブール値（Bool と略されることもある）は、 2 つの値（通常はtrueとfalseで示される）のうちの 1 つを持ち、論理とブール代数の2 つの真理値を表すことを意図したデータ型です。19 世紀半ばに代数論理システムを初めて定義したGeorge Booleにちなんで名付けられました。ブール値データ型は主に条件文に関連付けられており、プログラマが指定したブール条件がtrue と評価されるか false と評価されるかに応じて制御フローを変更することで、異なるアクションを許可します。これは、より一般的な論理データ型の特殊なケースです。論理は必ずしもブール値である必要はありません（確率論理を参照）。

Pascal、C、Python、Javaなどの組み込みブールデータ型を持つプログラミング言語では、やなどの比較演算子は通常、ブール値を返すように定義されます。ブール値の式をテストするために、条件付きコマンドと反復コマンドを定義できます。 >≠

C90やLisp のように明示的なブールデータ型を持たない言語でも、真理値を他のデータ型で表すことがあります。Common Lispでは、偽には空のリストを使用し、真にはその他の値を使用します。C プログラミング言語では整数型を使用し、 などの関係式や と で接続された論理式は、i > j真の場合は値 1、偽の場合は値 0 を持つように定義されますが、、、 などのテスト部分は、ゼロ以外の値をすべて真として扱います。^{[1] [2]実際、ブール変数は、1 つの 2 進数 (}ビット)を持つ数値変数として、または 2 つの値のみを格納できる長さ 1 のビット文字列として見なされ (実装され)ます。コンピューターでのブール値の実装は、ビットではなく完全なワードとして表される可能性が最も高くなります。これは通常、コンピューターが情報のブロックを転送する方法によるものです。 &&||ifwhilefor

ほとんどのプログラミング言語は、明示的なブール型を持たない言語であっても、論理積( AND、&、*)、論理和( OR、|、+)、同値( EQV、=、==)、排他的論理和/非同値 ( XOR、NEQV、^、!=、¬)、否定( NOT、~、!、¬) などのブール代数演算をサポートしています。

Ruby、Smalltalk、Aliceなどの一部の言語では、true 値とfalse値はそれぞれ、およびのように別々のクラスに属しているため、単一のブール型は存在しません。 TrueFalse

SQLでは、Nullの特別な処理のために明示的な比較に3 値ロジックを使用しますが、ブール データ型 ( SQL:1999で導入) も 2 つ以上の真理値を含むように定義されており、SQLブール値はSQL の述語の評価から得られるすべての論理値を格納できます。ただし、ブール型の列は と だけに制限できます。 TRUEFALSE

BOOLEAN明示的なデータ型を提供する最も初期のプログラミング言語の 1 つは、 trueとfalse の値と、記号 ' ' (and)、' ' (or)、' ' (implies)、' ' (equivalence)、および ' ' (not) で表された論理演算子を持つ ALGOL 60 (1960) です。ただし、当時の多くのコンピューターの入力デバイスと文字セットの制限により、ほとんどのコンパイラーは、 またはなどの多くの演算子に対して代替表現を使用していました。 ${\displaystyle \wedge}$${\displaystyle \vee}$${\displaystyle \supset}$${\displaystyle \equiv}$${\displaystyle \neg}$AND'AND'

BOOLEAN組み込み（プリミティブまたは事前定義）データ型としてのこのアプローチは、 Simula 67（1967）、A​​LGOL 68（1970）、^[3] Pascal（1970）、Ada（1980）、Java（1995）、C#（2000）など、その後の多くの プログラミング言語で採用されました。

FORTRANの最初のバージョン（1957年）とその後継のFORTRAN II（1958年）には、論理値や論理演算がありません。条件文でさえIF算術式を取り、その符号に応じて3つの場所のいずれかに分岐します。算術IFを参照してください。しかし、FORTRAN IV（1962年）は、ALGOL 60の例に従って、ブールデータ型（LOGICAL）、真理値リテラル（.TRUE.および.FALSE.）、論理IF文、ブール値の数値比較演算子（.EQ.、.GT.など）、および論理演算子（.NOT.、.AND.、.OR.、.EQV.、および.NEQV.）を提供しています。FORMAT文では、論理値の解析またはフォーマットのために、特定のフォーマット記述子（ ' L'）が提供されています。^[4]

Lisp言語(1958) には、組み込みのブールデータ型はありませんでした。代わりに、 のような条件構文ではcond、論理値falseが空のリスト によって表されると想定されます。このリストは、特殊なアトムまたは()と同じものとして定義されます。一方、その他のS 式はtrueとして解釈されます。便宜上、Lisp の最近の方言のほとんどでは、アトムがという値を持つように事前定義されており、trueのニーモニック表記として を使用できます。 nilNILttt

このアプローチ (任意の値をブール値として使用できる) は、ほとんどの Lisp 方言 ( Common Lisp、Scheme、Emacs Lisp ) で保持され、同様のモデルが多くのスクリプト言語で採用されました。スクリプト言語の中には、明確なブール型やブール値を持つ言語もあります。ただし、どの値がfalseとして解釈され、どの値がtrueとして解釈されるかは、言語によって異なります。たとえば、 Scheme では、 false値は空のリストとは異なるアトムであるため、後者はtrueとして解釈されます。一方、 Common Lisp では、booleanシンボルの特殊化として派生した専用の型も提供されています。^[5]

言語Pascal (1970) は、プログラマ定義の列挙型の概念を普及させました。列挙型は、それ以前にはCOBOL、FACT、およびJOVIALで異なる命名法で利用可能でした。組み込みデータ型は、値とを持つBoolean定義済みの列挙型として提供されました。定義により、すべての比較、論理演算、条件文は、値に適用され、値を生成します。それ以外では、型は、順序付けやインデックスとしての使用など、列挙型一般に利用可能なすべての機能を備えていました。対照的に、と整数 (またはその他の型) 間の変換には、ALGOL 60 の場合と同様に、明示的なテストまたは関数呼び出しが必要でした。このアプローチ ( Boolean は列挙型です) は、 Modula、Ada、Haskellなど、列挙型を持つほとんどの後の言語で採用されました。 FALSETRUEBooleanBooleanBoolean

C言語(1972) の初期の実装ではブール型が提供されておらず、今日に至るまでブール値はintC プログラムで整数 ( ) で表現されるのが一般的です。比較演算子 ( >、==など) は、符号付き整数 ( int) の結果、0 (偽の場合) または 1 (真の場合) を返すように定義されています。論理演算子 ( &&、||、!など) および条件テスト ステートメント ( if、while) では、ゼロが偽で、他のすべての値が真であると想定されます。

列挙型 ( enum) がアメリカ規格協会版の C 言語、ANSI C (1989) に追加されてから、多くの C プログラマーは可読性を考慮して、独自のブール型を列挙型として定義することに慣れてきました。ただし、言語標準によれば列挙型は整数と同等であるため、ブール型と整数の実質的な同一性は C プログラムでも依然として有効です。

標準C ( C99以降) では、 と呼ばれるブール型が提供されています_Bool。ヘッダー を含めることでstdbool.h、より直感的な名前boolと定数trueおよびを使用できますfalse。この言語では、任意の 2 つの true 値が等しいことが保証されます (これは、 型の導入前には実現不可能でした)。ブール値は依然として整数として動作し、整数変数に格納でき、インデックス作成、算術、解析、書式設定など、整数が有効な場所であればどこでも使用できます。このアプローチ (ブール値は単なる整数) は、C のそれ以降のすべてのバージョンで保持されています。ただし、これは任意の整数値をブール変数に格納できるという意味ではないことに注意してください。

C++ には別のブールデータ型がありますが、スカラー値とポインター値からの自動変換は C の場合と非常によく似ています。このアプローチは、後の多くの言語、特にAWKなどのbool一部のスクリプト言語でも採用されました。

Dプログラミング言語には、適切なブール データ型がありますbool。このbool型は、true または false の値のみを保持できるバイト サイズの型です。bool 型のオペランドを受け入れることができる演算子は、&、|、^、&=、|=、^=、!、&&、||、および ?: のみです。値はbool暗黙的に任意の整数型に変換でき、false は 0 に、true は 1 になります。数値リテラル 0 と 1 は、それぞれ bool 値 false と true に暗黙的に変換できます。式を にキャストするboolということは、算術型の場合は 0 または !=0 をテストし、ポインターまたは参照の場合は null または !=null をテストすることを意味します。

Objective-Cには別のブールデータ型もありBOOL、可能な値はYESまたは でNO、それぞれtrueとfalseに相当します。^[6]また、C99をサポートするObjective-Cコンパイラでは、Objective-CがCの スーパーセットであるため、Cの_Bool型を使用できます。

Javaでは、データ型の値はまたは のbooleanいずれかのみです。^[7]truefalse

Perlにはブールデータ型はありません。代わりに、ブールコンテキスト（ifまたはステートメントの条件、またはwhileの引数など）では、任意の値がブール値として動作します。数値、文字列と、空のリスト、および特殊値はfalseと評価されます。^[8]その他はすべてtrueと評価されます。 &&||0 "0"""()undef

Lua にはブールデータ型がありますが、ブール値以外の値もブール値として動作します。非値はfalse と評価されますが、他のすべてのデータ型の値は true と評価されます。これには、他の言語で よく考慮されるnil空の文字列""と数値が含まれます。0false

PL/I にはブールデータ型はありません。代わりに、比較演算子は BIT(1) 値を生成します。'0'B は偽を表し、'1'B は真を表します。たとえば&、、、のオペランドはビット文字列に変換され、各ビットに対して演算が実行されます。ステートメントの要素式は、いずれかのビットが 1 の場合に真になります。 |¬IF

Rexx にはブールデータ型はありません。代わりに、比較演算子は 0 または 1 を生成します。0 はfalse を表し、1 は true を表します。たとえば&、、、のオペランドは0 または 1 でなければなりません。 |¬

Tclには独立したブール型はありません。Cと同様に、整数0（偽）と1（真、実際にはゼロ以外の整数）が使用されます。^[9]

コーディングの例:

  v 1を設定するif { $v } { puts "V is 1 or true" } 
        

上記はVは1または真式は 1 と評価されるためです。

 { $v }の場合、  v を""に設定します...。
 
     

変数v は0 または 1 として評価できない ため、上記ではエラーが発生します。

Python は、バージョン 2.3 以降、標準の整数型でboolある のサブクラスである 型を持っています。 ^[10]この型には と の 2 つの値があり、それぞれ1 と 0 の特殊バージョンであり、算術コンテキストではそのように動作します。また、数値 0 (整数または小数)、null 値 ( )、空の文字列、空のコンテナー (リスト、セットなど) は、ブール値の false とみなされます。その他のすべての値は、デフォルトでブール値の true とみなされます。^[11]クラスは、特殊メソッド(Python 2) または(Python 3)を使用して、ブール値のコンテキストでインスタンスをどのように扱うかを定義できます。コンテナーの場合、明示的なブール変換メソッドが定義されていない場合は、(コンテナーの長さを決定する特殊メソッド) が使用されます 。intTrueFalseNone__nonzero____bool____len__

対照的に、Rubyでは、 nil(Ruby の null 値) と特殊なfalseオブジェクトのみがfalseであり、それ以外はすべて (整数 0 と空の配列を含む) はtrueです。

ブール値は、比較演算子、 IN演算子、IS (NOT) NULLなどの演算子を使用して生成される述語の形式で、 WHERE句などの条件が必要なときに SQL に表示されます。ただし、 TRUEとFALSEとは別に、これらの演算子は、比較が行われるとUNKNOWNと呼ばれる 3 番目の状態を生成することもできます。 NULL

SQL92 標準では、述語を評価するIS (NOT) TRUE、IS (NOT) FALSE、およびIS (NOT) UNKNOWN演算子が導入されましたが、これはSQL:1999でのブール型の導入に先行していました。

SQL:1999 標準では、オプション機能 (T031) としてBOOLEANデータ型が導入されました。NOT NULL制約によって制限されている場合、SQL BOOLEAN は他の言語のブール値のように動作し、TRUEとFALSE値のみを格納できます。ただし、他のすべての SQL データ型と同様にデフォルトで null 可能になっている場合は、特別な null 値も持つことができます。SQL 標準では、BOOLEAN型にTRUE、FALSE、 UNKNOWNの3 つのリテラルを定義していますが、 NULL BOOLEANとUNKNOWN は「まったく同じことを意味するために互換的に使用できる」とも述べています。 ^{[12] [13]}この識別によりUNKNOWN がNULL の等価比較規則の対象となるため、これは多少の論争を引き起こしています。より正確には、TRUEではなくUNKNOWN/NULLです。^[14] 2012 年現在、T031 機能を実装している主要な SQL システムはほとんどありません。^[15] FirebirdとPostgreSQLは注目すべき例外ですが、PostgreSQLはUNKNOWNリテラルを実装していないため、代わりに使用することができます。^[16]UNKNOWN = UNKNOWNNULL

ブール値の扱いは SQL システムによって異なります。

たとえば、Microsoft SQL Serverでは、ブール値はスタンドアロンのデータ型としても、整数として表現することもまったくサポートされていません。列が WHERE 句で直接使用されている場合 (など)、 「条件が予期されるコンテキストで非ブール型の式が指定されました」というエラー メッセージが表示されますが、 などのステートメントでは構文エラーが発生します。NULLを除いて整数 0 と 1 のみを格納できるBITデータ型は、ブール値を格納するための回避策としてよく使用されますが、整数とブール式間の変換を行う などの回避策を使用する必要があります。SELECT a FROM t WHERE aSELECT column IS NOT NULL FROM tUPDATE t SET flag = IIF(col IS NOT NULL, 1, 0) WHERE flag = 0

Accessデータベースエンジン（ACE / JET）^[17]を使用するMicrosoft Accessにもブールデータ型はありません。MS SQL Serverと同様に、BITデータ型を使用します。^[18] Accessでは、これはYes / Noデータ型として知られており^[19]、Yes（True）またはNo（False）の2つの値を取ることができます。AccessのBITデータ型は数値で表すこともできます。Trueは-1、Falseは0です。^[20]どちらもMicrosoft製品ですが、これはMS SQL Serverとは2つの点で異なります。

1. AccessではTRUEは-1として表されますが、SQL Serverでは1として表されます。
2. Access は SQL Server でサポートされている Null トライステートをサポートしていません。

PostgreSQLには標準と同様に独自のBOOLEAN型があり^{[21]、これにより述語を}BOOLEAN列に直接格納したり、BOOLEAN列をWHERE句の述語として直接使用したりすることができます。

MySQLでは、BOOLEANはの別名として扱われます。^[22] TRUEは整数1と同じで、FALSEは整数0と同じです。^[23]条件では、ゼロ以外の整数はすべて真となります。 TINYINT(1)

Tableau SoftwareにはBOOLEANデータ型があります。^[24]ブール値のリテラルはTrueまたはですFalse。^[25]

TableauINT()関数はブール値を数値に変換し、Trueの場合は1を、Falseの場合は0を返します。^[26]

Forth（プログラミング言語）にはブール型はなく、通常の整数を使用します。値0（すべてのビットが低い）は偽を表し、-1（すべてのビットが高い）は真を表します。これにより、言語は数学的計算用と条件用に1セットずつではなく、1セットの論理演算子のみを定義できます。^[27]

• ブール微分積分
• フラグ（プログラミング）
• シャノンの拡大
• 3値論理
• シェルスクリプトの真偽（コマンド）