当类型转换为 int 时，C/C++ bool 类型是否总是保证为 0 或 1？

Question

许多编译器似乎只在 bool 值中保留 0 或 1，但我不确定这是否总是有效：

int a = 2;
bool b = a;
int c = 3 + b; // 4 or 5?

Answer 1

是的：

在 C++ 中（第 4.5/4 节）：

bool 类型的右值可以是 转换为 int 类型的右值， 假变成零和真 合而为一。

在 C 中，当一个值转换为 _Bool 时，它变为 0 或 1（第 6.3.1.2/1 节）：

当任何标量值转换为 _Bool，如果值比较等于0，则结果为0；否则， 结果是 1。

转换为int 时，非常简单。 int 可以容纳 0 和 1，因此值没有变化（第 6.3.1.3 节）。

Answer 2

嗯，不是总是...

const int n = 100;
bool b[n];
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
    int x = b[i];
    if (x & ~1)
    {
        std::cout << x << ' ';
    }
}

我的系统上的输出：

28 255 34 148 92 192 119 46 165 192 119 232 26 195 119 44 255 34 96 157 192 119
8 47 78 192 119 41 78 192 119 8 250 64 2 194 205 146 124 192 73 64 4 255 34 56 2
55 34 224 255 34 148 92 192 119 80 40 190 119 255 255 255 255 41 78 192 119 66 7
8 192 119 192 73 64 240 255 34 25 74 64 192 73 64

标准 3.9.1 §6 中列出了这种明显奇怪的输出的原因：

bool 类型的值是 true 或 false。以本国际标准描述为“未定义”的方式使用bool 值，例如检查未初始化的自动对象的值，可能会导致其表现得既不是true 也不是false 。

Answer 3

是 C/C++.......

没有名为 C/C++ 的语言。

当类型转换为 int 时，bool 类型始终保证为 0 或 1？

在 C++ 中是的，因为第 $4.5/4 节说

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。

.

int c = 3 + b; // 4 还是 5？

c 的值为 4

Answer 4

当您脱离安全船时的另一个例子：

  bool b = false;
  *(reinterpret_cast<char*>(&b)) = 0xFF;
  int from_bool = b;
  cout << from_bool << " is " << (b ? "true" : "false");

输出（g++ (GCC) 4.4.7）：

  255 is true

待添加到FredOverflow's example。

Answer 5

C pre C99（如 C90）中没有 bool 类型，但 C99/C++ 中的 bool 类型始终保证为 0 或 1。

在 C 中，无论是否定义了布尔类型，所有布尔运算都保证返回 0 或 1。

所以a && b 或!a 或a || b 在C 或C++ 中将始终返回0 或1，而不管a 和b 的类型如何。

Answer 6

如果填充位不包含该类型的预期值，则具有填充位的类型可能会表现得很奇怪。大多数 C89 实现不使用任何整数类型的填充位，但 C99 要求实现定义这样的类型：_Bool。当所有位都为零时读取_Bool 将产生零。将任何非零值写入_Bool 会将其位设置为某种模式，读取时将产生 1。写入零会将位设置为一种模式（可能是也可能不是全位为零），读取时将产生 0。

除非在实现的文档中另有说明，否则不能通过将零或非零值存储到_Bool 来产生除全位零以外的任何位模式都是陷阱表示；标准没有说明如果尝试读取这样的值会发生什么。给定，例如

union boolChar { _Bool b; unsigned char c; } bc;

将零存储到bc.c 并读取bc.b 将产生零。将零或一存储到bc.b 将设置bc.c 的值，如果写入，将导致bc.b 保持零或一。将任何其他值存储到 bc.c 并读取 bc.b 将产生未定义的行为。