布尔值是什么？

程序做出的每一个决定，最终都归结为一个只有两种答案的问题：密码是否正确，购物车是否为空，计时器是否归零。布尔值就是用来保存这些答案的数据类型。它以英国数学家 George Boole 的名字命名，他在 1847 年和 1854 年出版的著作中描述了一套关于真值和假值的代数。

布尔值从哪里来

你很少会直接输入 True 或 False。大多数布尔值来自比较运算，比较运算针对两个值提出一个问题，并用布尔值作答：

布尔值可以像其他值一样存进变量，也可以和其他布尔值组合使用：

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

组合布尔值：and、or、not

三个逻辑运算符可以把小条件组合成更大的条件。and 只有在两边都为真时才为真。or 只要有一边为真就为真。not 把单个值取反。

Python 用单词来写这些运算符，C、Java 和 JavaScript 则用符号：&& 表示与，|| 表示或，! 表示非。这四种语言都会在结果确定后立即停止求值，所以在 a and b 中，如果 a 为假，右边就根本不会被检查。这叫作短路求值。Python 逻辑运算符指南对此有详细讲解。

布尔值如何控制程序

if 语句只在条件为真时执行它的代码块。while 循环只要条件一直为真，就会重复执行代码块，所以每个循环都由一个布尔值驱动，每一轮开始前都会重新检查它。这种重复叫作迭代。

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

当 count 变为 0 时，条件 count > 0 变成 False，循环结束。如果条件永远不会变为假，循环就会一直运行下去。

布尔值与 1 和 0

一个布尔值只需要一个比特的信息：1 表示真，0 表示假。但实际上，各种语言至少用一个完整的字节来存储布尔值，因为字节是拥有独立地址的最小内存单位。在 C 中，<stdbool.h> 里的 bool 在 gcc 和 clang 下占 1 个字节。需要数百万个标志的程序，会用位运算符把 8 个标志打包进一个字节。

各种语言对布尔值是不是数字看法不一。在 Python 中，bool 是 int 的子类，所以 True 等于 1，False 等于 0。这让计数变得很方便：

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

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

True True
2
3 correct

JavaScript 中 true + true 的结果也是 2。C 直到 C99 才有布尔类型，并且至今仍把任何非零数当作真。Java 则很严格：if (1) 无法通过编译，因为 Java 的条件必须是 boolean。

真值与假值

Python 和 JavaScript 允许你把任何值用作条件，而不仅仅是 True 和 False。被当作假的值叫作假值（falsy），其余的都是真值（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

在 Python 中，零、空字符串、空集合和 None 都是假值。字符串 "False" 是真值，因为它是一个包含五个字符的字符串。JavaScript 有自己的一套假值，包括 false、0、""、null、undefined 和 NaN，而且在 JavaScript 里空数组 [] 是真值。完整规则请看 JavaScript 中的真值与假值。

常见错误

与 True 比较。 if is_ready == True: 能运行，但 if is_ready: 意思相同，读起来更简洁。判断为假的情况，就写 if not is_ready:。

把文本当作布尔值。 来自用户、文件或表单的输入都是字符串，所以 bool("false") 的结果是 True。应该直接比较文本：answer == "yes"。

大小写写错。 Python 写作 True 和 False；JavaScript、Java 和 C 写作 true 和 false。在 Python 中输入 true 会得到 NameError: name 'true' is not defined。

名字含糊。 给布尔值起名时，要让它像一个是非问题，比如 is_valid、has_access 或 can_edit，这样条件读起来就像一句话：if user.can_edit:。

下一步学什么

布尔值决定了循环执行多少次，所以迭代是什么是自然而然的下一页；比特是什么则展示了每个真和假底下的 0 和 1。想了解 Python 中的细节，可以阅读数字和布尔值，然后在 Python 课程里练习条件语句。