如何在 C89 中将布尔值插入位域答案

【问题标题】：How to insert booleans into a bitfield in C89如何在 C89 中将布尔值插入位域
【发布时间】：2018-03-25 18:54:56
【问题描述】：

据我了解，在 C89 中，所有布尔表达式都是整数类型。这也意味着表示 bool 的函数参数通常由 int 参数表示。

现在我的问题是，我怎样才能最理想地采用这样的int 并将其放入位域中，以便它只占用一位（现在让我们忽略填充）。

这里的第一件事是使用哪种类型。使用int 或任何其他无符号类型都不起作用，因为当只有一位时，只能表示-1 和0（至少用二进制补码）。

虽然 -1 在技术上评估为 true，但这并不理想，因为据我了解，在没有未定义行为的情况下实际分配它可能非常棘手。

所以应该为位域选择无符号类型：

typedef struct bitfield_with_boolean {
    unsigned int boolean : 1;
} bitfield_with_boolean;

接下来的问题是如何分配该位域。仅采用 int 或类似的值是行不通的，因为向下转换会截断该值，因此如果未设置最低位，则先前计算为 true 的值现在会突然计算为 false。

据我所知，布尔运算符保证总是返回0 或1。所以我解决这个问题的想法是这样的：

#define to_boolean(expression) (!!(expression))

所以为了分配我会做的价值：

bitfield_with_boolean to_bitfield(int boolean) {
    bitfield_with_boolean bitfield = {to_boolean(boolean)};

    return bitfield;
}

这是正确的，还是有更好的方法？

注意：

我知道从 C99 开始问题已完全解决，因为保证转换为 _Bool 始终会导致 0 或 1。其中0 仅是输入值为0 时的结果。

【问题讨论】：

是的 (!!(expression)) 是经典的布尔转换。
旁注：不要使用过时的非标准 C。正如您所写，C99 提供了布尔类型（尽管出于兼容性原因，逻辑表达式仍会生成 int 结果）。如果您的 rtoolchain 不支持 C11（或至少 C99），请获取现代编译器。关于。一般位域：不要使用它们。请改用位操作。几乎所有关于位域的内容都是特定于实现的，包括int 位域是有符号还是无符号。它们被设计破坏了。
@Olaf ... 如果可以，我根本不会使用 C，我会使用 Rust。或者可能是 C++17 而不是 C89。只是在现实世界中，有时存在一些远非理想的约束。
C11 很好，C99 可以接受（尽管我希望他们因此而更多地切断了遗产）。用核武器射击麻雀也没有用。到目前为止，对于大多数项目来说，至少有一种合理的方式可以使用 C99，这与 C11 的非可选部分基本相同。仍然使用 C90 的原因是“开发人员”对新开发的完全无知，不想学习新东西。不幸的是，他们中的一些人从未系统地了解过这些陷阱，因此他们的代码调用了 UB。这也是他们抱怨现代编译器“破坏”他们的代码的原因（恰恰相反）。
@Olaf 幸好 MSVC 直到最近才支持 C99。还有一些嵌入式工具链卡在 C89 上。

【解决方案1】：

是的，您的解决方案是正确的。但是，我不会将其隐藏在宏后面，也不会使用all_lowercase 字母命名宏。

!!var 足够地道，我会说它在代码中很好。

替代品包括var != 0，当然还有var ? 1 : 0。

【讨论】：