Tekst źródłowy strony Instrukcja warunkowa

'''Instrukcja warunkowa''' – element [[Język programowania|języka programowania]], który pozwala na wykonanie różnych instrukcji w zależności od tego czy zdefiniowane przez [[Programista|programistę]] wyrażenie [[Logiczny typ danych|logiczne]] jest prawdziwe, czy fałszywe. Możliwość warunkowego decydowania o tym, jaki krok zostanie wykonany w dalszej kolejności jest jedną z podstawowych własności współczesnych [[komputer]]ów – dowolny model obliczeń zdolny do wykonywania [[algorytm]]ów (tj. równoważny [[Maszyna Turinga|maszynom Turinga]]) musi ją posiadać<ref>{{cytuj książkę |autor = Arindama Singh |tytuł = Logics for Computer Science |wydawca = PHI Learning Pvt. Ltd. |strony = 283 |rok = 2004 |isbn = 81-203-2284-3}}</ref>.

W [[Programowanie imperatywne|imperatywnych językach programowania]] używa się terminu ''instrukcja warunkowa'', podczas gdy w [[Programowanie funkcyjne|programowaniu funkcyjnym]] preferowane są nazwy ''wyrażenie warunkowe'' lub ''konstrukcja warunkowa'', gdyż posiadają one inną zasadę działania.

== Warunki w maszynach Turinga ==
W [[Złożoność obliczeniowa|teorii złożoności obliczeniowej]] [[maszyna Turinga]] jest wzorcowym, matematycznym modelem obliczeń komputerowych zdolnym do wykonywania [[algorytm]]ów<ref name="Vitanyi2009">{{cytuj pismo |nazwisko=Vitanyi |imię=Paul M.B. |tytuł=Turing machine |url=http://www.scholarpedia.org/article/Turing_machine#Importance_of_the_Turing_machine |czasopismo=[[Scholarpedia]] |rok=2009 |wolumin=4 |issn=1941-6016 |cytat=In the last three-quarter of a century the Turing machine model has proven to be of priceless value for the development of the science of dataprocessing. All theory development reaches back to this format. The model has become so dominant that new other models that are not polynomial-time reducible to Turing machines are viewed as not realistic (the so-called polynomial-time Computability thesis)|wydanie=3 |data dostępu=2010-09-22}}</ref>. Składa się ona z nieskończonej taśmy podzielonej na komórki z symbolami oraz głowicy. W każdym kroku głowica może zmienić symbol nad aktualnie przeglądaną komórką, zmienić swój stan oraz przesunąć się w lewo lub w prawo. Program definiowany jest jako tablica stanów i dopuszczalnych przejść między nimi w zależności od widzianego symbolu<ref>{{cytuj książkę |nazwisko = Papadimitrou |imię = Christos |tytuł = Złożoność obliczeniowa |wydawca = Wydawnictwa Naukowo-Techniczne |rok = 2007 |isbn = 978-83-204-3335-7 |strony = 37–38}}</ref>. Możemy ją rozpatrywać jako rodzaj warunku, a każdy krok obliczeń – jako jego ewaluację<ref>{{cytuj książkę |nazwisko = McConnell |imię = Jeffrey J. |tytuł = Analysis of algorithms: an active learning approach |wydawca = Jones & Bartlett Learning |rok = 2008 |strony = 312 |isbn = 978-0763707828}}</ref>. Przykładowo, element tablicy przejść <math>\delta (2, a) \to (4, c, \leftarrow)</math> może być rozumiany jako warunek „jeśli jesteśmy w stanie 2 i widzimy symbol ''a'', przechodzimy do stanu 4, zapisujemy symbol ''c'' i przesuwamy się w lewo”.

== Rodzaje instrukcji warunkowych ==
We współczesnych językach programowania można spotkać wiele rodzajów instrukcji warunkowych.

=== If-Then ===
Podstawowym rodzajem instrukcji warunkowej jest ''If-Then''. Jest spotykany w większości języków programowania i umożliwia warunkowe wykonanie określonego bloku kodu, a jeśli warunek nie jest spełniony – alternatywnego bloku. Pomiędzy językami występują nieznaczne różnice [[Syntaktyka (językoznawstwo)|składniowe]], ale ogólny schemat w pseudokodzie zawsze wygląda następująco:

 '''if''' warunek '''then'''
     właściwy blok kodu
 '''else'''
     alternatywny blok kodu
 '''end if'''

Na początku wykonywana jest ewaluacja warunku podanego w postaci wyrażenia logicznego. Jeśli wynikiem jest ''true'', wykonywany jest właściwy blok kodu, a jeśli ''false'' – alternatywny. Następnie program kontynuuje od pierwszej komendy po ''end if''.

Wiele języków programowania umożliwia zdefiniowanie więcej niż jednego warunku do sprawdzenia przy pomocy opcjonalnego bloku ''else-if'':

 '''if''' warunek 1 '''then'''
     pierwszy blok kodu
 '''else-if''' warunek 2 '''then'''
     drugi blok kodu
 '''else-if''' warunek 3 '''then'''
     trzeci blok kodu
 '''else'''
     alternatywny blok kodu
 '''end if'''

W tym wypadku warunki ewaluowane są po kolei do momentu, gdy któryś z nich nie da wartości ''true'' – wykonywany jest wtedy przypisany mu blok kodu. Jeśli żaden z warunków nie będzie prawdziwy, wykonywany jest blok alternatywny. Bez względu na ilość prawdziwych warunków, zawsze wykona się tylko pierwszy z nich, a pozostałe zostaną pominięte.

W pewnych językach programowania dostępna jest konstrukcja [[Analogia|analogiczna]] do opisanej wyżej instrukcji warunkowej, której działanie jest jednak odwrotne do powyższego, tzn. ''pierwszy blok kodu'' wykonywany jest, gdy ''warunek 1'' nie jest spełniony, a inne warunki [[Fraza (programowanie)|fraz]] ''else'' w przeciwnym razie. Jest to więc równoważnik konstrukcji <code>'''if not'''(warunek) '''then''' instrukcja</code>. Dla odróżnienia od konstrukcji pierwotnej stosuje się w tym przypadku inne [[Słowo kluczowe (informatyka)|słowo kluczowe]], np. '''unless''', w języku [[BCPL]]<ref name="bcpl" /> i pochodnych (np. w język [[MCPL]]<ref name="mcpl" />), czy także w [[Perl]]<ref name="perl" />.

=== Wyrażenia warunkowe ===
Wyrażenie warunkowe jest odmianą instrukcji warunkowej ''If-Then'' z tą różnicą, że wykonany blok kodu musi zwrócić jakąś wartość, która staje się jednocześnie wynikiem całego wyrażenia. Wyrażenia warunkowe są popularne w funkcyjnych językach programowania.

=== Operator trójargumentowy ===
{{osobny artykuł|Operator warunkowy}}

W językach wywodzących się z [[C (język programowania)|C]] dostępny jest trójargumentowy operator zwany także operatorem wyrażenia warunkowego. Schemat składni jest następujący:

 (warunek)? (wyrażenie, gdy warunek jest prawdziwy): (wyrażenie, gdy warunek jest fałszywy)

Efektem jego działania jest wartość drugiego lub trzeciego wyrażenia. Umożliwia on osadzanie warunków wewnątrz wyrażeń, np.

<syntaxhighlight lang="c">zmienna = (a > 5) ? (a * 7) : (a - 3);</syntaxhighlight>

=== Jako funkcja ===
W językach [[Visual Basic]] oraz [[SQL]] warunek jest funkcją trójargumentową. Działa ona trochę inaczej, niż klasyczne wyrażenie warunkowe, gdyż w trakcie wykonywania obliczana jest zawsze zarówno „prawdziwa”, jak i „fałszywa gałąź”, a funkcja zwraca po prostu wynik jednej z nich, drugi odrzucając.

=== Arytmetyczny If ===
Język [[Fortran]] do wersji [[Fortran#Fortran 77|Fortran 77]] obsługiwał tzw. arytmetyczny ''If'' będący czymś pomiędzy klasycznym ''Ifem'' a [[Instrukcja wyboru|przypadkiem instrukcji wyboru]] bazującym na [[Relacja trychotomiczna|trychotomii]] <math>x < 0,</math> <math>x = 0,</math> <math>x > 0.</math> Był to najwcześniejszy rodzaj instrukcji warunkowej spotykanej w tym języku<ref name="fortran77">{{cytuj stronę |url = http://www.fortran.com/fortran/F77_std/rjcnf0001-sh-11.html#sh-11.4 |tytuł = American National Standard Programming Language FORTRAN |data = 1978-04-03 |data dostępu = 2007-09-09 |archiwum = https://web.archive.org/web/20071011055359/http://www.fortran.com/fortran/F77_std/rjcnf0001-sh-11.html#sh-11.4 |zarchiwizowano = 2007-10-11}}</ref>:

<syntaxhighlight lang="fortran">
IF (e) label1, label2, label3
</syntaxhighlight>

Gdzie ''e'' to dowolne wyrażenie numeryczne. Powyższy zapis jest równoważny następującemu:

<syntaxhighlight lang="fortran">
IF (e .LT. 0) GOTO label1
IF (e .EQ. 0) GOTO label2
IF (e .GT. 0) GOTO label3
</syntaxhighlight>

=== Implementacja obiektowa w Smalltalku ===
[[Smalltalk]] to język w pełni [[Programowanie obiektowe|obiektowy]]. Warunki nie są tam instrukcją języka, lecz metodą klasy <code>Boolean</code> przyjmującą dwa [[Domknięcie (programowanie)|domknięcia]] jako argumenty. Klasa <code>Boolean</code> posiada dwie klasy podrzędne: <code>True</code>, która wykonuje tylko pierwsze z domknięć, oraz <code>False</code> wykonującą drugie:

<syntaxhighlight lang="smalltalk">
var := condition
    ifTrue: [ 'foo' ]
    ifFalse: [ 'bar' ]
</syntaxhighlight>

== Instrukcja wyboru ==
{{osobny artykuł|Instrukcja wyboru}}

Innym rodzajem instrukcji warunkowej jest [[Instrukcja wyboru]], która dopasowuje obliczoną wcześniej wartość do zdefiniowanych ograniczeń i wykonuje akcję przyporządkowaną pierwszemu z nich, który zostanie poprawnie dopasowany.

== Dopasowanie do wzorca ==
{{osobny artykuł|Dopasowanie do wzorca}}

Bardziej wyspecjalizowaną odmianą instrukcji warunkowych jest [[Dopasowanie do wzorca]] spotykane w niektórych językach programowania. Jego specjalizacja polega na możliwości analizy budowy złożonych struktur danych oraz automatycznego rozpakowywania z nich wartości do zmiennych.

== Porównanie języków ==
{| class="wikitable"
! rowspan=2| [[Język programowania]]
! colspan=3| Strukturalny If
! rowspan=2| [[Instrukcja wyboru]]
! rowspan=2| Arytmetyczny If
! rowspan=2| Dopasowywanie do wzorca
|-
! then
! else
! else-if
|-
| [[Ada (język programowania)|Ada]]<ref name="ada" />
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[C (język programowania)|C]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[C++]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[C Sharp|C#]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[Comal (język)|Comal]]<ref name="kilka" />
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[Eiffel (język programowania)|Eiffel]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[F Sharp|F#]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
|-
| [[Forth (język programowania)|Forth]]<ref name="kilka" /><ref name="forth_jb" /><ref name="forth_jr" />
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[Fortran]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[Haskell]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
|-
| [[Java]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[JavaScript]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[Modula-2|Modula 2]]<ref name="modula2" />
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[Pascal (język programowania)|Pascal]]<ref name="kilka" /><ref name="pascal" /><ref name="bp" />
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[Perl]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[PHP]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[PL/I|PL/1]]<ref name="pl1jb" /><ref name="pl1a" />
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[PL/M]]<ref name="plm" /><ref name="isisii" />
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[Python]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[Snobol]]<ref name="snobol" />
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-tak}}
|-
| [[QuickBasic|QuickBASIC]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[Visual Basic]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[Visual Basic .NET]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|-
| [[Windows PowerShell]]
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-tak}}
| {{Tabela-nie}}
| {{Tabela-nie}}
|}

== Zobacz też ==
* [[Instrukcja (informatyka)]]
* [[Instrukcja wyboru]]
* [[Dopasowanie do wzorca]]

== Przypisy ==
<references responsive>
<ref name="ada">{{cytuj książkę |autor =A. Nico Habermann |autor2 = Dewayne E. Perry |tytuł =Ada dla zaawansowanych |wydawca = Wydawnictwa Naukowo-Techniczne |miejsce =Warszawa |rok =1989 |seria =[[Biblioteka Inżynierii Oprogramowania]] |strony = |isbn =83-204-1058-4 |język = pl}}</ref>
<ref name="kilka">{{cytuj książkę |autor =Mike Ducka |autor2 = tłumaczenie: Marcin Turski |tytuł =Języki mikrokomputerów. Przewodnik dla początkujących. Basic, Pascal, Logo, Prolog, Comal, Forth |wydawca = Wydawnictwa Naukowo-Techniczne |miejsce =Warszawa |rok =1988 |strony = |isbn =83-204-0966-7 |język = pl}}</ref>
<ref name="forth_jb">{{cytuj książkę |autor =Jan Bielecki |autor link = Jan Bielecki (informatyk) |tytuł =Język FORTH |wydawca = Wydawnictwa Naukowo-Techniczne |miejsce =Warszawa |rok =1988 |seria =[[Mikrokomputery]] |strony = |isbn =83-204-0930-6 |język = pl}}</ref>
<ref name="forth_jr">{{cytuj książkę |autor =Jan Ruszczyc |tytuł =Poznajemy FORTH |wydawca = SOETO |miejsce =Warszawa |rok =1987 |seria =[[Informatyka mikrokomputerowa]] |strony = |isbn = |język = pl}}</ref>
<ref name="modula2">{{cytuj |autor =[[Niklaus Wirth]] |tytuł =Modula 2 |wydawca = Wydawnictwa Naukowo-Techniczne| miejsce =Warszawa |data=1987| seria =[[Biblioteka Inżynierii Oprogramowania]] |issn=0867-6011 |isbn =83-204-0828-8 |język = pl}}</ref>
<ref name="pascal">{{cytuj |autor =Michał Iglewski, Jan Madey, Stanisław Matwin |tytuł =Pascal. Język wzorcowy – Pascal 360 |wydawca = Wydawnictwa Naukowo-Techniczne |miejsce =Warszawa |data=1984 |seria =[[Biblioteka Inżynierii Oprogramowania]] |issn=0867-6011 |wydanie= trzecie – zmienione |isbn =83-85060-53-7 |język = pl}}</ref>
<ref name="bp">{{cytuj |autor =[[Andrzej Marciniak (matematyk)|Andrzej Marciniak]] |tytuł =Borland Pascal 7.0 |wydawca = Nakom |miejsce =Poznań |data=1994 |seria =[[Biblioteka Użytkownika Mikrokomputerów]] |issn=0867-6011 |isbn =83-85060-53-7 |język = pl}}</ref>
<ref name="pl1jb">{{cytuj książkę |autor =Jan Bielecki |autor link = Jan Bielecki (informatyk) |tytuł =Rozszerzony PL/I i JCL w systemie OS/RIAD |wydawca = Państwowe Wydawnictwo Naukowe |miejsce =Warszawa |rok =1986 |seria =[[Biblioteka Informatyki]] |strony = |isbn =83-01-06146-4 |język = pl}}</ref>
<ref name="pl1a">{{cytuj książkę |autor =M. I. Auguston i inni |tytuł =Programowanie w języku PL/1 OS JS |wydawca = Państwowe Wydawnictwo Naukowe |miejsce =Warszawa |rok =1988 |strony = |isbn =83-01-07463-9 |język = pl}}</ref>
<ref name="plm">{{cytuj książkę |autor =Jan Bielecki |autor link = Jan Bielecki (informatyk) |tytuł =PL/M język programowania mikroprocesorów |wydawca = Wydawnictwa Komunikacji i Łączności |miejsce =Warszawa |rok =1987 |seria =[[Elektronizacja]] |id = zeszyt 25| wydanie = drugie uzupełnione |strony = |isbn = |język = pl}}</ref>
<ref name="isisii">{{cytuj książkę |autor =Jan Bielecki |autor link = Jan Bielecki (informatyk) |tytuł =System operacyjny ISIS-II |wydawca = Wydawnictwa Naukowo-Techniczne |miejsce =Warszawa |rok =1987 |seria =[[Mikrokomputery]] |strony = |isbn =83-204-0893-8 |język = pl}}</ref>
<ref name="snobol">{{cytuj książkę |autor =Paweł Gizbert-Studnicki |autor2 = Jerzy Kaczmarczuk |tytuł =Snobol4 |wydawca = Wydawnictwa Naukowo-Techniczne |miejsce =Warszawa |rok =1984 |seria =[[Biblioteka Inżynierii Oprogramowania]] |strony = |isbn =83-204-0546-7 |język = pl}}</ref>
<ref name="bcpl">{{cytuj książkę |autor =Martin Richards |tytuł =The BCPL Cintsys and Cintpos User Guide |url=http://www.cl.cam.ac.uk/~mr10/mcplman.pdf |wydawca = Computer Laboratory University of Cambridge |miejsce =Cambridge |data=January 28, 2011 |wydanie=| strony = |isbn = |język = en|data dostępu =2011-01-31}}</ref>
<ref name="mcpl">{{cytuj książkę |autor =Martin Richards |tytuł =The MCPL Programming Manual and User Guide |url=http://www.cl.cam.ac.uk/~mr10/mcplman.pdf |wydawca = Computer Laboratory University of Cambridge |miejsce =Cambridge |data=May 23, 2007 |wydanie=| strony = |isbn = |język = en|data dostępu =2011-01-31}}</ref>
<ref name="perl">[[b:Perl|Podręcznik języka Perl na Wikibooks]].</ref>
</references>

{{Instrukcja (informatyka)}}

[[Kategoria:Konstrukcje programistyczne]]