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三值逻辑的一种实现

王朝other·作者佚名  2006-01-09
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以前的文章中,我们讨论了三值逻辑可能的运算体系和可能的代码实现。这里,我们给出一种完全的实现方式。以下代码利用枚举,在每一个三值逻辑对象中标识出其认可的算法,如果两个对象认可的与/或算法不一致,则抛出异常。出于程序结构上的完整性限制,逻辑对象具有默认算法——Arithmetics.Mathemetic。但是,我们可以在运行期修改它这个标识,也可以通过工厂方法方便的得到指定算法的对象。

以下为算法标识枚举Arithmetics的定义:

public enum Arithmetics {Mathematic, Database, Verify};

以下为三值逻辑结构的代码,从不同的与/或运算静态方法的名字上,我们可以看出它们支持的算法。当然,如您所见,这种设计结构是封闭的,我们不能为它添加新的算法——从实用角度上看,这三种算法已经可以应付几乎所有场合了。

public struct VarBool

{

// The three possible Boolw3 values.

public static readonly VarBool Null = new VarBool(0);

public static readonly VarBool False = new VarBool(-1);

public static readonly VarBool True = new VarBool(1);

// private field that stores –1, 0, 1 for False, Null, True.

private sbyte value;

private Arithmetics _Arithmetic;

public Arithmetics Arithmetic

{

get

{

return _Arithmetic;

}

set

{

_Arithmetic = value;

}

}

// private instance constructor. The value parameter must be –1, 0, or 1.

private VarBool(int value)

{

this.value = (sbyte)value;

this._Arithmetic = Arithmetics.Mathematic;

}

/// <summary>

/// 从数据库组件的逻辑字段值中构造实例

/// </summary>

/// <param name="value">只能为System.Boolean或DBNull类型。</param>

public static VarBool Read(object value)

{

if(null == value)

throw new ArgumentException("The value is null!");

if(value is bool || value is DBNull)

return (VarBool)value;

else

throw new ArgumentException("The value must in true, false or DBNull!");

}

/// <summary>

/// 从字符串解析值。

/// </summary>

/// <param name="value">可选值为"True"、"False"、"Null"</param>

public static VarBool Parse(string value)

{

switch(value)

{

case "True" :

{

return True;

}

case "False":

{

return False;

}

case "Null":

{

return Null;

}

default:

throw new ArgumentException("The value must in \"True\", \"False\" or \"Null\"!");

}

}

// Properties to examine the value of a Boolw3. Return true if this

// Boolw3 has the given value, false otherwise.

public bool IsNull { get { return value == 0; } }

public bool IsFalse { get { return value < 0; } }

public bool IsTrue { get { return value > 0; } }

// Implicit conversion from bool to Boolw3. Maps true to Boolw3.True and

// false to Boolw3.False.

public static implicit operator VarBool(bool x)

{

return x? True: False;

}

public static implicit operator VarBool(DBNull x)

{

return Null;

}

// Explicit conversion from Boolw3 to bool.Throws an exception if the

// given Boolw3 is Null, otherwise returns true or false.

public static explicit operator bool(VarBool x)

{

if (x.value == 0) throw new InvalidOperationException();

return x.value > 0;

}

public static explicit operator DBNull(VarBool x)

{

if (x.value != 0) throw new InvalidOperationException();

return DBNull.Value;

}

// Equality operator. Returns Null if either operand is Null, otherwise

// returns True or False.

public static VarBool operator ==(VarBool x, VarBool y)

{

if (x.value == 0 || y.value == 0) return Null;

return x.value == y.value? True: False;

}

// Inequality operator. Returns Null if either operand is Null, otherwise

// returns True or False.

public static VarBool operator !=(VarBool x, VarBool y)

{

if (x.value == 0 || y.value == 0) return Null;

return x.value != y.value? True: False;

}

// Logical negation operator. Returns True if the operand is False, Null

// if the operand is Null, or False if the operand is True.

public static VarBool operator !(VarBool x)

{

return new VarBool(-x.value);

}

public override bool Equals(object obj)

{

return base.Equals (obj);

}

public override int GetHashCode()

{

return this.value;

}

public override string ToString()

{

if (value > 0) return "True";

if (value < 0) return "False";

return "Null";

}

public static VarBool MathAnd(VarBool x, VarBool y)

{

return new VarBool(x.value < y.value? x.value: y.value);

}

public static VarBool MathOr(VarBool x, VarBool y)

{

return new VarBool(x.value > y.value? x.value: y.value);

}

public static VarBool DBAnd(VarBool x, VarBool y)

{

if (x.value == 0 || y.value ==0) return Null;

return new VarBool(x.value < y.value ? x.value : y.value);

}

public static VarBool DBOr(VarBool x, VarBool y)

{

if (x.value == 0 || y.value ==0) return Null;

return new VarBool(x.value > y.value ? x.value : y.value);

}

public static VarBool VerifyAnd(VarBool x, VarBool y)

{

if (x.value == -1 || y.value == -1) return False;

if (x.value == 1 || y.value == 1) return True;

return Null;

}

public static VarBool VerifyOr(VarBool x, VarBool y)

{

if (x.value == 1 || y.value == 1) return True;

if (x.value == -1 & y.value == -1) return False;

return True;

}

public static VarBool operator &(VarBool x, VarBool y)

{

if(x.Arithmetic != y.Arithmetic)

throw new ArgumentException(string.Format("左参数选择了{0}算法,而右参数选择了{1}算法。", x.Arithmetic, y.Arithmetic));

switch(x.Arithmetic)

{

case Arithmetics.Database:

return DBAnd(x, y);

case Arithmetics.Mathematic:

return MathAnd(x, y);

case Arithmetics.Verify:

return VerifyAnd(x, y);

default:

return Null;

}

}

public static VarBool operator |(VarBool x, VarBool y)

{

if(x.Arithmetic != y.Arithmetic)

throw new ArgumentException(string.Format("左参数选择了{0:D}算法,而右参数选择了{1:D}算法。", x.Arithmetic, y.Arithmetic));

switch(x.Arithmetic)

{

case Arithmetics.Database:

return DBOr(x, y);

case Arithmetics.Mathematic:

return MathOr(x, y);

case Arithmetics.Verify:

return VerifyOr(x, y);

default:

return Null;

}

}

}

以下为三值逻辑类的工厂方法类。通过工厂类的构造函数参数,我们可以指定即将生成的三值逻辑对象支持何种算法,这使得我们可以通过更简单和直观的方式生成对象。

/// <summary>

/// VarBool 的工厂方法集合,封装算法选择。

/// 如果不通过该工厂生成VarBool,其默认算

/// 法为Mathematic,也可以在运行期修改

/// Arithmetic属性来指定算法。

/// </summary>

public class VarBoolBuilder

{

private Arithmetics _Arithmetic;

public VarBoolBuilder(Arithmetics Arithmetic)

{

_Arithmetic = Arithmetic;

}

public VarBool Null

{

get

{

VarBool re = VarBool.Null;

re.Arithmetic = _Arithmetic;

return re;

}

}

public VarBool True

{

get

{

VarBool re = VarBool.True;

re.Arithmetic = _Arithmetic;

return re;

}

}

public VarBool False

{

get

{

VarBool re = VarBool.False;

re.Arithmetic = _Arithmetic;

return re;

}

}

public VarBool Read(object value)

{

VarBool re = VarBool.Read(value);

re.Arithmetic = _Arithmetic;

return re;

}

public VarBool Parse(string value)

{

VarBool re = VarBool.Parse(value);

re.Arithmetic = _Arithmetic;

return re;

}

}

 
 
 
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