Che cos’è un array booleano?

Un array booleano nella programmazione del computer è una sequenza di valori che può contenere solo i valori di vero o falso. Per definizione, un booleano può essere solo vero o falso e non può contenere nessun altro valore intermedio. Un array è una sequenza di tipi di dati che occupano posizioni numeriche in uno spazio di memoria lineare. Sebbene l’effettiva implementazione di un array booleano sia spesso lasciata al compilatore o alle librerie del linguaggio del computer, viene eseguita in modo più efficiente utilizzando bit invece di byte o parole completi. Esistono diversi usi per un array booleano, tra cui tenere traccia dei flag di proprietà e allineare le impostazioni per le interfacce hardware fisiche.

L’idea di un array booleano deriva da metodi originali utilizzati per memorizzare informazioni su computer in cui la memoria disponibile era molto ridotta. La prima implementazione di un array booleano ha assunto la forma di un array di bit. Questo utilizzava tipi di dati più grandi come byte o interi lunghi per contenere le informazioni impostando i bit del tipo di dati su vero o falso. In questo modo, un singolo byte lungo otto bit potrebbe contenere otto diversi valori veri o falsi, risparmiando spazio e consentendo operazioni bit a bit efficienti.

Con l’aumento delle dimensioni della memoria del computer, la necessità di utilizzare array di bit è diminuita. Sebbene l’utilizzo dei bit offra la possibilità di spostamento dei bit e l’utilizzo di operatori logici che consentono un’elaborazione incredibilmente veloce, richiede anche un codice personalizzato per gestire questi tipi di operazioni. L’utilizzo di una struttura array standard per contenere una sequenza di byte è una soluzione più semplice, ma richiede molta più memoria durante l’esecuzione del programma. Questo può essere visto quando si crea un array di 32 valori booleani. Con un array di bit, i dati occuperanno solo quattro byte di memoria, ma un array di tipo booleano potrebbe occupare da 32 a 128 byte, a seconda dell’implementazione del sistema.

Alcuni linguaggi di programmazione per computer implementano effettivamente un array di bit quando viene utilizzato un tipo di array booleano, sebbene ciò non sia comune. Un array booleano ha il vantaggio di essere molto facile da leggere durante la visualizzazione del codice sorgente. I confronti e le assegnazioni sono presentati in modo chiaro, mentre con un array di bit devono essere utilizzati gli operatori logici “and”, “or” e “not”, creando codice potenzialmente confuso.

Nonostante la facilità d’uso, una funzionalità che non può essere utilizzata con un array booleano è una maschera di bit. Una maschera di bit è un tipo di dati a byte singolo o più grande che contiene una sequenza di valori true e false relativi a più condizioni. In una singola operazione, più bit possono essere controllati per il loro stato vero o falso, tutti in una volta. Con una matrice di valori booleani basata su interi, la stessa operazione dovrebbe essere eseguita con un ciclo.