ما هي المصفوفة المنطقية؟

المصفوفة المنطقية في برمجة الكمبيوتر هي سلسلة من القيم التي يمكن أن تحتوي فقط على قيم صواب أو خطأ. بحكم التعريف ، يمكن أن يكون Boolean صحيحًا أو خاطئًا ولا يمكنه الاحتفاظ بأي قيمة وسيطة أخرى. المصفوفة هي سلسلة من أنواع البيانات التي تشغل مواقع رقمية في مساحة ذاكرة خطية. في حين أن التنفيذ الفعلي للمصفوفة المنطقية غالبًا ما يتم تركه للمجمع أو مكتبات لغة الكمبيوتر ، إلا أنه يتم تنفيذه بشكل أكثر فاعلية باستخدام وحدات البت بدلاً من وحدات البايت أو الكلمات الكاملة. هناك العديد من الاستخدامات للمصفوفة المنطقية ، بما في ذلك تتبع علامات الخصائص ومحاذاة الإعدادات لواجهات الأجهزة المادية.

تنبع فكرة المصفوفة المنطقية من الأساليب الأصلية التي تم استخدامها لتخزين المعلومات على أجهزة الكمبيوتر حيث يوجد القليل جدًا من الذاكرة المتاحة. اتخذ التنفيذ الأول للمصفوفة المنطقية شكل مصفوفة بت. استخدم هذا أنواعًا أكبر من البيانات مثل البايت أو الأعداد الصحيحة الطويلة للاحتفاظ بالمعلومات عن طريق ضبط وحدات بت من نوع البيانات على صواب أو خطأ. وبهذه الطريقة ، يمكن أن تحتوي البايتة الواحدة التي يبلغ طولها ثماني بتات على ثماني قيم مختلفة صحيحة أو خاطئة ، مما يوفر مساحة ويسمح بإجراء عمليات ثنائية فعالة.

مع زيادة حجم ذاكرة الكمبيوتر ، انخفضت الحاجة إلى استخدام مصفوفات البت. بينما يوفر استخدام البتات إمكانية تحويل البتات واستخدام عوامل التشغيل المنطقية التي تسمح بمعالجة سريعة بشكل لا يصدق ، فإنه يتطلب أيضًا رمزًا مخصصًا للتعامل مع هذه الأنواع من العمليات. يعد استخدام بنية مصفوفة قياسية للاحتفاظ بتسلسل البايت حلاً أبسط ، ولكنه يتطلب ذاكرة أكبر بكثير أثناء تنفيذ البرنامج. يمكن ملاحظة ذلك عند إنشاء مصفوفة من 32 قيمة منطقية. باستخدام مصفوفة بت ، ستشغل البيانات أربعة بايت فقط من الذاكرة ، ولكن قد تشغل مجموعة من النوع المنطقي في أي مكان من 32 إلى 128 بايت ، اعتمادًا على تنفيذ النظام.

تقوم بعض لغات برمجة الكمبيوتر بالفعل بتطبيق مصفوفة بت عند استخدام نوع مصفوفة منطقية ، على الرغم من أن هذا ليس شائعًا. تتمتع المصفوفة المنطقية بميزة كونها سهلة القراءة عند عرض الكود المصدري. يتم تقديم المقارنات والتخصيصات بشكل واضح ، بينما مع مصفوفة بت يجب استخدام العوامل المنطقية “و” و “أو” و “لا” ، مما قد يؤدي إلى إنشاء رمز محير.

على الرغم من سهولة الاستخدام ، فإن إحدى الميزات التي لا يمكن استخدامها مع المصفوفة المنطقية هي قناع البت. قناع البت هو بايت واحد أو نوع بيانات أكبر يحتوي على سلسلة من القيم الحقيقية والخطأ المتعلقة بشروط متعددة. في عملية واحدة ، يمكن التحقق من بتات متعددة لحالاتها الصحيحة أو الخاطئة ، دفعة واحدة. مع مصفوفة القيم المنطقية المستندة إلى عدد صحيح ، يجب إجراء نفس العملية باستخدام حلقة.