演算子

[C#] 論理演算子の一覧とその使い方

2025-01-18更新日: 2025-01-18

C#の論理演算子は、ブール値を操作するために使用されます。

主な論理演算子には以下があります。

&&は論理積(AND)で、両方のオペランドがtrueのときにtrueを返します。

||は論理和(OR)で、いずれかのオペランドがtrueのときにtrueを返します。

!は論理否定(NOT)で、オペランドのブール値を反転させます。

&と|はビット単位のANDとORですが、ブール値にも使用可能で、短絡評価を行いません。

^は排他的論理和(XOR)で、オペランドが異なる場合にtrueを返します。

これらの演算子は条件式や制御フローでよく使われます。

目次から探す

論理演算子の種類
論理演算子の使い方
論理演算子の応用例
まとめ

論理演算子の種類

C#における論理演算子は、条件式の評価やビット操作において重要な役割を果たします。

ここでは、代表的な論理演算子について詳しく解説します。

論理積(AND)演算子 &&

論理積演算子 && は、二つの条件が共に真である場合にのみ真を返します。

条件式の評価においてよく使用されます。

bool isAdult = true; // 成人かどうか
bool hasLicense = false; // 免許を持っているかどうか
if (isAdult && hasLicense)
{
    Console.WriteLine("運転できます。");
}
else
{
    Console.WriteLine("運転できません。");
}

運転できません。

この例では、isAdult と hasLicense の両方が真でないと「運転できます。」と表示されません。

論理和(OR)演算子 ||

論理和演算子 || は、二つの条件のうち少なくとも一つが真である場合に真を返します。

bool isWeekend = true; // 週末かどうか
bool isHoliday = false; // 祝日かどうか
if (isWeekend || isHoliday)
{
    Console.WriteLine("休みです。");
}
else
{
    Console.WriteLine("仕事です。");
}

休みです。

この例では、isWeekend または isHoliday のどちらかが真であれば「休みです。」と表示されます。

論理否定(NOT)演算子 !

論理否定演算子 ! は、条件の真偽を反転させます。

真であれば偽に、偽であれば真に変わります。

bool isRaining = false; // 雨が降っているかどうか
if (!isRaining)
{
    Console.WriteLine("外出できます。");
}
else
{
    Console.WriteLine("外出できません。");
}

外出できます。

この例では、isRaining が偽であるため、!isRaining は真となり「外出できます。」と表示されます。

ビット単位のAND演算子 &

ビット単位のAND演算子 & は、対応するビットが両方とも1である場合に1を返します。

ビット操作に使用されます。

int a = 0b1100; // 12
int b = 0b1010; // 10
int result = a & b;
Console.WriteLine(Convert.ToString(result, 2)); // 2進数で表示

この例では、a と b のビットごとのAND演算を行い、結果は 0b1000 となります。

ビット単位のOR演算子 |

ビット単位のOR演算子 | は、対応するビットのどちらかが1である場合に1を返します。

int a = 0b1100; // 12
int b = 0b1010; // 10
int result = a | b;
Console.WriteLine(Convert.ToString(result, 2)); // 2進数で表示

この例では、a と b のビットごとのOR演算を行い、結果は 0b1110 となります。

排他的論理和(XOR)演算子 ^

排他的論理和演算子 ^ は、対応するビットが異なる場合に1を返します。

int a = 0b1100; // 12
int b = 0b1010; // 10
int result = a ^ b;
Console.WriteLine(Convert.ToString(result, 2)); // 2進数で表示

この例では、a と b のビットごとのXOR演算を行い、結果は 0b0110 となります。

論理演算子の使い方

論理演算子は、プログラムの条件分岐や制御フローを構築する際に非常に重要です。

ここでは、論理演算子の具体的な使い方について解説します。

条件式での使用例

論理演算子は、条件式を組み合わせて複雑な条件を表現するために使用されます。

以下の例では、複数の条件を組み合わせて、特定の条件を満たすかどうかを判断します。

int age = 25; // 年齢
bool hasTicket = true; // チケットを持っているかどうか
if (age >= 18 && hasTicket)
{
    Console.WriteLine("イベントに参加できます。");
}
else
{
    Console.WriteLine("イベントに参加できません。");
}

イベントに参加できます。

この例では、age が18以上であり、かつ hasTicket が真である場合に「イベントに参加できます。」と表示されます。

制御フローでの活用

論理演算子は、制御フローを制御するためにも使用されます。

特に、if文や while ループなどで条件を組み合わせる際に役立ちます。

int score = 85; // スコア
if (score >= 90)
{
    Console.WriteLine("評価: 優");
}
else if (score >= 70 && score < 90)
{
    Console.WriteLine("評価: 良");
}
else
{
    Console.WriteLine("評価: 可");
}

評価: 良

この例では、score の値に応じて異なる評価を表示します。

&& 演算子を使用して、スコアが70以上かつ90未満である条件を表現しています。

短絡評価とその利点

短絡評価とは、論理演算子 && や || を使用する際に、左側の条件だけで結果が決まる場合、右側の条件を評価しないことを指します。

これにより、不要な計算を省略し、パフォーマンスを向上させることができます。

bool isValid = false; // 有効かどうか
int value = 10; // 値
if (isValid && (value / 0 > 1))
{
    Console.WriteLine("条件を満たしています。");
}
else
{
    Console.WriteLine("条件を満たしていません。");
}

条件を満たしていません。

この例では、isValid が偽であるため、value / 0 の計算は行われず、プログラムはエラーを回避します。

短絡評価により、無駄な計算を防ぎ、プログラムの安全性を高めることができます。

論理演算子の応用例

論理演算子は、基本的な条件評価だけでなく、さまざまな応用に利用できます。

ここでは、論理演算子を用いた応用例を紹介します。

複雑な条件分岐の実装

複雑な条件分岐を実装する際に、論理演算子を組み合わせることで、コードを簡潔かつ明確に記述できます。

bool isMember = true; // 会員かどうか
bool hasCoupon = false; // クーポンを持っているかどうか
int purchaseAmount = 5000; // 購入金額
if ((isMember && purchaseAmount > 3000) || hasCoupon)
{
    Console.WriteLine("割引が適用されます。");
}
else
{
    Console.WriteLine("割引は適用されません。");
}

割引が適用されます。

この例では、会員でかつ購入金額が3000円を超える場合、またはクーポンを持っている場合に割引が適用されます。

論理演算子を使うことで、条件を明確に表現しています。

フラグ管理における活用

ビット演算子を用いることで、フラグ管理を効率的に行うことができます。

複数の状態を一つの整数で管理する際に便利です。

const int FLAG_READ = 0b0001; // 読み取りフラグ
const int FLAG_WRITE = 0b0010; // 書き込みフラグ
const int FLAG_EXECUTE = 0b0100; // 実行フラグ
int permissions = FLAG_READ | FLAG_WRITE; // 読み取りと書き込みの権限を持つ
if ((permissions & FLAG_EXECUTE) != 0)
{
    Console.WriteLine("実行権限があります。");
}
else
{
    Console.WriteLine("実行権限がありません。");
}

実行権限がありません。

この例では、permissions変数に読み取りと書き込みの権限を設定し、実行権限があるかどうかをビット演算で確認しています。

パフォーマンスの最適化

論理演算子を用いることで、条件評価のパフォーマンスを最適化することができます。

特に、短絡評価を活用することで、不要な計算を省略できます。

bool isAvailable = true; // 利用可能かどうか
int expensiveCalculation = 0; // 高コストな計算結果
if (isAvailable || (expensiveCalculation = PerformExpensiveCalculation()) > 0)
{
    Console.WriteLine("利用可能です。");
}
else
{
    Console.WriteLine("利用できません。");
}
int PerformExpensiveCalculation()
{
    // 高コストな計算をシミュレート
    Console.WriteLine("高コストな計算を実行中...");
    return 42;
}