C99 中的 bool 类型可以返回什么？答案

【问题标题】：What can bool type return in C99?C99 中的 bool 类型可以返回什么？
【发布时间】：2016-03-26 21:11:39
【问题描述】：

什么是 bool 保证返回的？我可以依靠 bool 类型始终被解释为 0 或 1 吗？如果布尔的数值解释在 C99 中不可靠，是否有标准？在依赖 bool 进行算术运算时，我应该在 LLVM、GCC 或 Visual C++ 中注意什么？

例如，如果我这样做会怎样：

// An example of calculating a possible stride in bytes.
// hasData(), is8bit(), and is16bit() return as bool type

unsigned int stride = object->hasData() * object->size() * 
                      (object->is8bit()  * sizeof(uint8_t) + 
                       object->is16bit() * sizeof(uint16_t));

在示例中，我押注 bool 类型只返回 0 或 1。

【问题讨论】：

参见6.2.5.2：声明为 _Bool 类型的对象足够大，可以存储值 0 和 1。 和 6.3.1.2：当任何标量值是转换为 _Bool，如果值比较等于 0，则结果为 0；否则，结果为 1。
任何实际的实现都会使_Bool 更大。（实际上它将有空间存储 0..255）。 C 保证unsigned int 有空间容纳 65535。该帖子被问到一个相当于问“我保证 unsigned int 永远不会计算为大于 65535？”的问题。对于 unsigned int，答案是“否”。对于 _Bool，它是“是”。
您的标题显示为“C99”，但您的标签包含“C++”。是哪个？
如果您遇到问题，请检查您的标头不要在某处使用 #define bool 或 typedef bool ...从 C89 迁移的代码可能会这样做，而不是包含 C99 的 #include <stdbool.h>
@M.M 本来想问C++11这个问题，但是忘记改标签了。

标签： c standards arithmetic-expressions integer-arithmetic

【解决方案1】：

什么是 bool 保证返回的？我可以依靠 bool 类型始终被解释为 0 或 1 吗？

在严格遵循的程序中，_Bool（或来自stdbool.h 的bool）表达式保证被评估为0 或1。

如果您从 bool 表达式中获得不同的值，则意味着您正在上游调用一些未定义的行为。

【讨论】：

【解决方案2】：

表达式的布尔值始终为1 (true) 或0 (false)，并且其类型为int 而不是_Bool。

C99 - 7.16：

标题<stdbool.h> 定义了四个宏。

宏

bool 扩展为 _Bool。

其余三个宏适用于#if 预处理指令。他们是

true : 扩展为整数常量1,

false：扩展为整数常量0，以及

__bool_true_false_are_defined 扩展为整数常量 1。

【讨论】：

粗体部分可以解释：宏true和false实际上有int类型，而不是_Bool。在大多数情况下，这没有区别，但值得牢记，例如sizeof(true) 可能与 sizeof(bool) 不同

【解决方案3】：

在 C++ 中，bool 是一种保证包含true 或false 的类型。当转换为int（如您的示例）时，它们分别对应于 1 和 0。

【讨论】：

【解决方案4】：

C99 标准要求编译器生成 0 或 1 的 _Bool 值。C++ 也有此要求。不，我不知道描述这一点的标准文档的确切页面。

当然，在推出 16 年后，编译器中仍有可能存在错误，如果我们有一个编译器，例如，10 年的历史，并且在它出现时没有很好地测试 C99 兼容性，那就更是如此产生。但我经常编写依赖于编译器从条件表达式中生成 0 或 1 的代码。

【讨论】：

在 C 中，关系运算符总是被指定为 (int)1 或 (int)0