布尔值的排序

Ordering of boolean values

本文关键字：排序 布尔值      更新时间：2023-10-16

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

或者，解释此代码的行为：

#ifndef __cplusplus
#include <stdbool.h>
#endif
#include <stdio.h>
int main() {
    bool b = -1;
    if(b < true) {
        printf("b < truen");
    }
    if(b < false) {
        printf("b < falsen");
    }
    if(true < false) {
        printf("true < falsen");
    }
    if(false < true) {
        printf("false < truen");
    }
}

在MSVC版本10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

也就是说，以下不等式都是false：

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

以下是true：

false < true

在 C++ 中（我怀疑在 C 中也是如此），bool s 的比较就像 false 0，true 1。 如果类型是 bool ，则没有除true和false以外的值是可能的。

将bool与其他数值类型进行比较时，它将转换为int ，再次将false转换为0，true转换为1.

编辑：C99 中的 C++ 和 stdbool.h 也强制布尔值为 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C++。 bool的值不是 0 或 1，而是具有值的false或true。 只有当它被提升为int时，转换创建 0 和 1 的值。

正如康拉德所指出的，bool价值观是没有可比性的。"通常的算术转换"发生在比较运算符上，这意味着两个操作数的积分提升，这意味着 bool转换为int（就像char或short一样......或枚举）。

所有这些都是相当技术性的。 在实践中，你可以记住 false <true>

（有趣的是，我不认为bool的位模式是由标准强加。 实现可以使用位模式 0x55和0xAA，例如，只要所有转换为积分类型给出 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; b设置为 -1 != 0（即 true ，不是1，但当然，true会转换为任何1数字上下文。

这是

完全有道理的。积分类型 => 布尔转换有效b = i != 0。为了进行<比较，它通过规则 false=>0 和 true=>1 将布尔值提升为 int。在第一种情况下，-1将等同于真，并且两者都将提升为 1，因此它是假的。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。

bool 似乎被定义为（有符号）整数类型，false 为 0，零为 1。这就解释了为什么真>假（1> 0）是真的。

此外，将 -1 与无符号

数字进行比较会使 -1 被转换为无符号，在您的平台上，这会导致整数溢出，从而导致 UINT_MAX（或任何类型布尔值被类型定义）。现在这就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

运算符>，<基于此：>

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

这是错误的： （布尔值）-1 <真><假因为布尔值 b="-1">

对于C++来说，只需false <true>

对于C来说更难回答。明白了

typedef char _Bool; /* For C compilers without _Bool */在我的标准中。

看起来，如果编译器支持 _Bool ，它就像 C++ 一样工作并自动转换为 0/1，但如果不是，它应该作为 char 工作并且它会b < true，b < false char 是有符号的

对我来说（int）（bool）-1即使在C中也是1，所以bool被定义为不是char

布尔

值的排序使得false小于true。根据标准，一个bool只能保存两个值：true 和 false ，所以 (bool)-1 中的转换应该产生 true（因为转换为 bool 时的所有非 0 值都是true）。这就是 clang 和 g++-4.7 中的行为。

实际的比较（我相信）是在提升bool后的int上进行的，似乎您测试的编译器避免了通过 bool 进行转换的中间步骤，只是提升了实际的bool值。

这是一个解释，但我还没有检查标准。从您的实验来看，似乎没有为布尔值定义"<"运算符。比较的是布尔值转换为的无符号整数。从理论上讲，该标准可能无法保证所有"真实"布尔值都转换为相同的值。-1 转换为最大的无符号 int。

作为另一个实验，以下代码

#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

因此，任何非零值都是"true"。

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