Phép toán Boolean trong Python

Trong bài viết này, bạn sẽ có cái nhìn sâu sắc về lớp bool trong Python và cách xử lý các giá trị boolean một cách hiệu quả. Mình sẽ tìm hiểu cách Python biểu diễn các giá trị True và False, cơ chế hoạt động của lớp bool và cách sử dụng các giá trị boolean trong lập trình Python. Hướng dẫn này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cách boolean hoạt động, từ đó giúp bạn viết mã hiệu quả và chính xác hơn.

Giới thiệu về lớp bool trong Python

Để biểu diễn các giá trị boolean bao gồm True và False, Python sử dụng lớp bool tích hợp sẵn.

Lớp bool là lớp con của lớp int. Điều này có nghĩa là lớp bool kế thừa tất cả các thuộc tính và phương thức của lớp int. Ngoài ra, lớp bool còn có các hành vi cụ thể liên quan đến các phép toán boolean.

Nếu bạn sử dụng hàm issubclass() để kiểm tra lớp bool và int, kết quả sẽ là True như sau:

Bài viết này được đăng tại [free tuts .net]

is_child_class = issubclass(bool, int)
print(is_child_class)

Kết quả:

True

Thực tế, True và False là các đối tượng singleton của lớp bool.

Bạn có thể kiểm tra True và False có phải là các đối tượng của lớp bool hay không bằng cách sử dụng hàm isinstance() như sau:

print(isinstance(True, bool))  # True
print(isinstance(False, bool)) # True

Vì cả True và False cũng là các đối tượng của lớp int, bạn có thể chuyển đổi chúng thành số nguyên:

true_value = int(True)
print(true_value)  # 1

false_value = int(False)
print(false_value)  # 0

Như bạn thấy, Python hiểu True là 1 và False là 0.

Lưu ý rằng True và 1 không phải là cùng một đối tượng. Tương tự, False và 0 cũng không phải là cùng một đối tượng.

So sánh các giá trị boolean trong Python

Vì True và False là các đối tượng singleton luôn tham chiếu đến cùng một đối tượng trong bộ nhớ suốt chương trình, bạn có thể sử dụng toán tử is hoặc == để so sánh các giá trị boolean. Kết quả đều giống nhau. Ví dụ:

a = True
b = True

print(a == b)  # True
print(a is b)  # True

Điều này cũng áp dụng cho đối tượng False:

a = False
b = False

print(a == b)  # True
print(a is b)  # True

Cách hoạt động của hàm bool() trong Python

Constructor boolean bool() nhận một đối tượng và trả về True hoặc False.

Trong Python, một lớp luôn chứa định nghĩa về cách các thể hiện của nó được đánh giá là True hoặc False. Nói cách khác, mọi đối tượng đều có thể là True hoặc False.

Tất cả các đối tượng có giá trị boolean là True, ngoại trừ các đối tượng sau đây:

• None
• False
• 0 trong bất kỳ loại số nào như integer, float và decimal.
• Các chuỗi rỗng như list, tuple, string.
• Các kiểu ánh xạ rỗng như dictionary, set.
• Các lớp tùy chỉnh triển khai phương thức bool() hoặc len() trả về False hoặc 0.

Phương thức bool() trong Python

Khi bạn truyền một đối tượng vào constructor bool(), Python sẽ trả về giá trị của phương thức bool() của đối tượng đó.

Ví dụ, sau đây là phương thức bool() của lớp int:

def __bool__(self):
    return self != 0

Khi bạn gọi:

bool(200)

Python thực sự thực hiện:

200.__bool__()

Và do đó trả về kết quả của 200 != 0, là True.

Tuy nhiên, nếu bạn gọi:

bool(0)

Python thực hiện:

0.__bool__()

Và do đó trả về kết quả của 0 != 0, là False.

Phương thức len() trong Python

Nếu lớp của đối tượng không có phương thức bool(), Python sẽ trả về kết quả của phương thức len().

Nếu kết quả của phương thức len() là zero, bool() trả về False. Ngược lại, nó trả về True.

Đó là lý do tại sao một danh sách rỗng luôn là False trong khi một danh sách có ít nhất một phần tử là True.

Giả sử bạn có một hàm trả về một danh sách hoặc None. Danh sách kết quả có thể có zero hoặc nhiều phần tử:

def get_list():
    # ...

Để hiển thị các phần tử của danh sách, bạn có thể viết mã như sau:

my_list = get_list()

if my_list is not None and len(my_list) > 0:
    for element in my_list:
        print(element)
else:
    print('List is None or empty')

Điều kiện trong câu lệnh if đảm bảo rằng my_list không phải là None hoặc rỗng.

Tuy nhiên, điều kiện này là không cần thiết vì bạn có thể rút gọn nó như sau. Mã hoạt động tương tự:

my_list = get_list()

if my_list:
    for element in my_list:
        print(element)
else:
    print('List is None or empty')

Trong trường hợp này, nếu my_list là None hoặc rỗng, thì Python đánh giá nó là False.

Cuối cùng, nếu một lớp không có cả phương thức bool() và len(), các thể hiện của lớp đó luôn được đánh giá là True.

Kết bài

Python sử dụng lớp bool để biểu diễn các giá trị boolean: True và False. True và False là các thể hiện của lớp bool, và thực tế, chúng là các đối tượng singleton của lớp bool. Mỗi đối tượng đều có giá trị boolean, có thể là True hoặc False. Hàm bool(object) trả về giá trị boolean của đối tượng. Dưới lớp, bool() trả về giá trị boolean bằng cách gọi phương thức bool() hoặc len() của đối tượng. Nếu cả hai phương thức không tồn tại, bool() sẽ trả về True.

Nắm vững cách hoạt động của lớp bool và các giá trị boolean trong Python sẽ giúp bạn viết mã hiệu quả và chính xác hơn. Sự hiểu biết sâu sắc này không chỉ cải thiện khả năng xử lý các điều kiện logic mà còn nâng cao kỹ năng lập trình tổng thể của bạn, giúp bạn tạo ra những ứng dụng mạnh mẽ và tin cậy hơn.