布尔值的排序答案

【问题标题】：Ordering of boolean values布尔值的排序
【发布时间】：2012-08-10 17:03:46
【问题描述】：

在 C++ 或 C99 中的<stdbool.h> 下，如何为布尔值定义小于运算符<？

或者，解释这段代码的行为：

#ifndef __cplusplus
#include <stdbool.h>
#endif
#include <stdio.h>

int main() {
    bool b = -1;
    if(b < true) {
        printf("b < true\n");
    }
    if(b < false) {
        printf("b < false\n");
    }
    if(true < false) {
        printf("true < false\n");
    }
    if(false < true) {
        printf("false < true\n");
    }
}

在MSVC 10版下，编译为C++代码，GCC 4.6.3-ubuntu5编译为C代码，G++ 4.6.3-1ubuntu5编译为C++代码，你得到的只是

false < true

即以下不等式都是false：

(bool)-1 < true
(bool)-1 < false
true < false

以下是true：

false < true

【问题讨论】：

标签： c++ c boolean comparison-operators

【解决方案1】：

在 C++ 中（我也怀疑在 C 中），bools 比较就像 false 是 0 和 true 是 1。如果类型是bool，则没有 true 和 false 以外的值是可能的。

将bool与其他数值类型比较时，会转换为int，再次将false 转换为0 和true 转换为1。

编辑： C99 中的 C++ 和 stdbool.h 都强制布尔值为 0（假）或 1（真） - bool b = -1; 将 b 的值设置为 1。由于1 < 1 和1 < 0 都是假的，所以问题中的不等式是正确的。

编辑：（詹姆斯）除了上面的编辑不是真的正确，在至少对于 C++。 bool 没有值 0 或 1，它有一个值 false 或 true。只有当它被提升为int 时转换会创建 0 和 1 的值。

正如 Konrad 指出的那样，bool 值没有可比性。比较运算符会发生“通常的算术转换”，这意味着对两个操作数的积分提升，这意味着 bool 转换为 int（char 或 short... 或枚举也是如此）。

所有这些都是相当技术性的。在实践中，你可以记住 false true，或者你可以认为false是0，true是1，哪个最适合您。唯一要记住的重要事情是 bool 可以有 no 其他值。

（有趣的是，我不认为bool 的位模式是标准规定的。实现可以使用位模式例如，0x55 和 0xAA，只要所有转换为整数类型给出 0 和 1，转换为 bool 总是给出适当的值等。包括静态的零初始化变量。）

最后一点：bool b = -1; 将 b 设置为 -1 != 0（即 true，不是1，但当然，true 将转换为1 数字上下文。

【讨论】：

你能找到标准中的定义吗？我只是看了看，找不到（我什至不确定要搜索什么）。
@Mansuro Irrelevant，James 和我在谈论 C++。但即使对于 C，本文档中也没有说明如何处理转换 (bool) -1。
§4.5 整体促销。 “bool 类型的右值可以转换为int 类型的右值，false 变为 0，true 变为 1。” （请注意，bool 永远不会有 0 或 1 的值；只有 false 和 true。这就是为什么我说“完全好像。”）和§4.12转换为bool。
是的，但是它在哪里定义了它们的顺序？编辑：呃，算了。
@KonradRudolph：bool 上没有实际订购。与许多其他操作一样，根据上述规则将值提升为int，然后比较两个整数。

【解决方案2】：

这很有意义。整数类型 => bool 转换实际上是b = i != 0。为了进行< 比较，它通过规则 false=>0 和 true=>1 将 bool 提升为 int。在您的第一种情况下，-1 将等同于 true，并且两者都将提升为 1，因此它是 false。显然，对于第二种和第三种情况，1 永远不会小于 0，而在最后一种情况下，0 < 1。

【讨论】：

【解决方案3】：

operator > 和

true == (1)
false == (0)

这个错误：（布尔）-1

【讨论】：

【解决方案4】：

对于 C++，只需 false true

因为 C 更难回答。我明白了

typedef char _Bool; /* For C compilers without _Bool */ 在我的 stdbool.h 中

似乎，如果编译器支持 _Bool ，它就像在 C++ 中一样工作并自动转换为 0/1，但如果不是，它应该作为 char 工作，如果 char 被签名，它将是 b < true，b < false

对我来说 (int)(bool) -1 即使在 C 中也是 1，所以 bool 被定义为非字符

【讨论】：

如果你的编译器真的这样做typedef，它似乎不符合 C99 或 C11。 _Bool 是一个无符号整数类型，它可以保存值 0 和 1，并且所有不同于 0 的值都将转换为 1，例如 (bool)-1。（后者不能与 char 一起正常工作。）由于这是一个整数类型，因此可能值的顺序与所有整数类型相同，0 小于 1。

【解决方案5】：

布尔值的排序使得false 小于true。根据标准，bool 只能包含两个值：true 和false，因此(bool)-1 中的转换应该产生true（因为所有非0 值转换为bool 时都是@987654328 @)。这就是 clang 和 g++-4.7 中的行为。

实际比较（我相信）是在提升bool 之后在int 上完成的，并且您测试的编译器似乎避免了通过bool 转换的中间步骤，而只是提升了实际的bool 值。

【讨论】：

【解决方案6】：

bool 似乎被定义为一个（有符号的）整数类型，false 为 0，0 为 1。这就解释了为什么 true > false (1 > 0) 为 true。

此外，将 -1 与无符号数进行比较会使 -1 强制转换为无符号数，并且在您的平台上，这会导致整数溢出，从而导致 UINT_MAX（或任何类型的 bool 已被键入）。这现在解释了为什么以下表达式是错误的：

((bool)-1) < true i. e. UINT_MAX < 1
((bool)-1) < false i. e. UINT_MAX < 0
true < false i. e. 1 < 0

【讨论】：

正式地，bool 被定义为有符号（非无符号）整数类型，即使它可以采用的唯一值（true 和 false）都具有非负值。而((bool)-1) 不是UINT_MAX，当被视为int 时，它是1。
bool 不是 unsigned int，它被定义为 int gel.sourceforge.net/examples/stdbool_8h-source.php
在 C 中 _Bool（作为 bool 后面的底层类型）被定义为无符号整数类型。所有与0 不同的值转换为bool 的结果为1。所以(bool)-1 总是1，因此< true 和< false 总是假的。
@JamesKanze：这就是关于 C/C++ 的问题的问题，假设它们足够相似。在 C99 中，_Bool（bool 是扩展为 _Bool 的宏）的类型是无符号的。
@DavidRodríguez-dribeas 完美点！（在Objective-C中，有typedef unsigned char BOOL;）

【解决方案7】：

这是一个解释，不过我还没有检查过标准。从您的实验看来，“

作为另一个实验，下面的代码

#include <iostream>

int main()
{
std::cout<< (((bool)1) == true) << "\n";
std::cout<< (((bool)2) == true) << "\n";
std::cout<< (((bool)0) == false) << "\n";
std::cout<< (((bool)1) == false) << "\n";
  return 0;
}

打印 1 1 1 0

所以任何非零值都是“真”。

【讨论】：