Boolean là gì?

Mọi quyết định của chương trình đều quy về một câu hỏi có hai câu trả lời: mật khẩu có đúng không, giỏ hàng có trống không, đồng hồ đã đếm về 0 chưa. Boolean là kiểu dữ liệu chứa những câu trả lời đó. Nó được đặt theo tên George Boole, nhà toán học người Anh đã mô tả một đại số của các giá trị đúng và sai trong những cuốn sách xuất bản năm 1847 và 1854.

Boolean đến từ đâu

Bạn hiếm khi gõ thẳng True hay False. Phần lớn boolean sinh ra từ các phép so sánh, vốn đặt câu hỏi về hai giá trị và trả lời bằng một boolean:

Boolean có thể được lưu trong một biến như mọi giá trị khác và kết hợp với các boolean khác:

age = 17
has_ticket = True

is_adult = age >= 18
print(is_adult)
print(type(is_adult))

can_enter = is_adult and has_ticket
print(can_enter)
print(not can_enter)

False
<class 'bool'>
False
True

Kết hợp boolean: and, or, not

Ba toán tử logic tạo ra điều kiện lớn từ những điều kiện nhỏ. and chỉ đúng khi cả hai vế đều đúng. or đúng khi ít nhất một vế đúng. not đảo ngược một giá trị.

Python viết các toán tử này bằng chữ. C, Java và JavaScript dùng ký hiệu: && cho and, || cho or, ! cho not. Cả bốn ngôn ngữ đều ngừng tính ngay khi đã biết kết quả, nên trong a and b, vế phải không bao giờ được kiểm tra khi a là false. Cách này gọi là đánh giá ngắn mạch (short-circuit evaluation). Hướng dẫn toán tử logic trong Python giải thích chi tiết.

Boolean điều khiển chương trình thế nào

Câu lệnh if chỉ chạy khối lệnh của nó khi điều kiện đúng. Vòng lặp while lặp lại khối lệnh chừng nào điều kiện còn đúng, nên mọi vòng lặp đều được điều khiển bởi một boolean được kiểm tra lại trước mỗi lượt. Sự lặp lại đó gọi là lặp.

temperature = 31

if temperature > 30:
    print("Hot day")
else:
    print("Not so hot")

count = 3
while count > 0:
    print("Countdown:", count)
    count = count - 1

Hot day
Countdown: 3
Countdown: 2
Countdown: 1

Khi count về 0, điều kiện count > 0 trở thành False và vòng lặp kết thúc. Nếu điều kiện không bao giờ có thể thành false, vòng lặp sẽ chạy mãi mãi.

Boolean dưới dạng 1 và 0

Boolean chỉ cần một bit thông tin: 1 cho true, 0 cho false. Trên thực tế, các ngôn ngữ lưu boolean trong ít nhất một byte trọn vẹn, vì byte là đơn vị bộ nhớ nhỏ nhất có địa chỉ riêng. Trong C, bool từ <stdbool.h> chiếm 1 byte với gcc và clang. Những chương trình cần hàng triệu cờ sẽ gói 8 cờ vào mỗi byte bằng toán tử bit.

Các ngôn ngữ không thống nhất về chuyện boolean có đồng thời là số hay không. Trong Python, bool là lớp con của int, nên True bằng 1 và False bằng 0. Nhờ vậy việc đếm rất dễ:

print(True == 1, False == 0)
print(True + True)

answers = [True, False, True, True]
print(sum(answers), "correct")

True True
2
3 correct

JavaScript cũng cho ra 2 với true + true. C không có kiểu boolean cho đến C99 và đến giờ vẫn coi mọi số khác 0 là true. Java thì nghiêm ngặt: if (1) không biên dịch được, vì điều kiện trong Java bắt buộc phải là boolean.

Giá trị truthy và falsy

Python và JavaScript cho phép dùng bất kỳ giá trị nào làm điều kiện, không chỉ True và False. Những giá trị được tính là false gọi là falsy; mọi giá trị còn lại là truthy.

values = [0, 42, "", "False", [], [0], None]

for value in values:
    print(repr(value), "->", bool(value))

0 -> False
42 -> True
'' -> False
'False' -> True
[] -> False
[0] -> True
None -> False

Trong Python, số 0, chuỗi rỗng, các tập hợp rỗng và None là falsy. Chuỗi "False" là truthy, vì nó là một chuỗi có năm ký tự. JavaScript có các giá trị falsy riêng, gồm false, 0, "", null, undefined và NaN, và ở đó mảng rỗng [] là truthy. Xem truthy và falsy trong JavaScript để biết đầy đủ quy tắc.

Lỗi thường gặp

So sánh với True. if is_ready == True: chạy được, nhưng if is_ready: nói cùng một điều mà gọn hơn. Với trường hợp false, hãy viết if not is_ready:.

Coi văn bản là boolean. Dữ liệu từ người dùng, từ tệp hay từ form đều đến dưới dạng chuỗi, nên bool("false") là True. Hãy so sánh văn bản: answer == "yes".

Viết hoa sai. Python viết True và False; JavaScript, Java và C viết true và false. Gõ true trong Python sẽ ra lỗi NameError: name 'true' is not defined.

Tên mơ hồ. Đặt tên boolean như một câu hỏi có hoặc không, chẳng hạn is_valid, has_access hay can_edit, để điều kiện đọc lên như một câu: if user.can_edit:.

Học tiếp ở đâu

Boolean quyết định vòng lặp chạy bao nhiêu lần, nên lặp là gì là trang nên đọc tiếp, còn bit là gì cho thấy số 0 và 1 nằm bên dưới mọi giá trị true và false. Để biết chi tiết trong Python, hãy đọc số và boolean, rồi luyện tập điều kiện trong khóa học Python.