布尔复合赋值中的隐式转换？答案

【问题标题】：Implicit conversions in boolean compound assignment?布尔复合赋值中的隐式转换？
【发布时间】：2015-12-17 12:18:10
【问题描述】：

我想了解以下情况会发生什么：

bool b = false;
float f = 3.14;
char c = 1;
int i = 2;
unsigned int u = 3;
long long int ll = 4;
unsigned long long int ull = 5;

b += f;
b += c;
b += i;
b += u;
b += ll;
b += ull;

b &= f;
b &= c;
b &= i;
b &= u;
b &= ll;
b &= ull;

b <<= f;
b <<= c;
b <<= i;
b <<= u;
b <<= ll;
b <<= ull;

或者换句话说，按照标准进行的隐式转换是什么？

其他问题：如果为假设的bool 类提供的复合赋值的唯一签名是以下形式，那么结果是否相同：

class bool {bool& operator op=(int x) noexcept;}; // op <=> +,-,&,|...

【问题讨论】：

标签： c++ boolean language-lawyer implicit-conversion

【解决方案1】：

所有这些情况下的相关转换都是布尔转换，[conv.bool]：

算术纯右值、无范围枚举、指针或指向成员类型的指针可以转换为 bool 类型的纯右值。零值、空指针值或空成员指针值转换为false；任何其他值都将转换为true。对于直接初始化 (8.5)，std::nullptr_t 类型的纯右值可以转换为bool 类型的纯右值；结果值为false。

有两个例外：

b &= f;
b <<= f;

前者，因为[expr.bit.and]：

执行通常的算术转换；结果是操作数的按位与函数。这运算符仅适用于整数或无范围枚举操作数。

和后者，因为[expr.shift]：

操作数应为整数或非范围枚举类型，并执行整数提升。

由于float 既不是整数也不是无作用域枚举类型，所以这两个操作无效。

对于你的（我在这里重命名你的班级）：

class Bool {Bool& operator op=(int x) noexcept;}; // op <=> +,-,&,|...

我们会根据类型选择三种转换中的一种。对于char 或bool，我们进行整体促销，[conv.prom]：

除bool、char16_t、char32_t 或wchar_t 之外的整数类型的纯右值，其整数转换 rank (4.13) 小于 int 的 rank 如果int 可以代表所有，则可以转换为 int 类型的prvalue 源类型的值；否则，源纯右值可以转换为 unsigned int 类型的纯右值。
[...]
bool 类型的纯右值可以转换为 int 类型的纯右值，false 变为零，true 合而为一。

对于其他整数类型，Integral Conversion，来自 [conv.integral]：

整数类型的纯右值可以转换为另一种整数类型的纯右值。无作用域的prvalue 枚举类型可以转换为整数类型的prvalue。
[...]
如果目标类型是有符号的，则如果它可以在目标类型中表示，则值不变；否则，该值是实现定义的。

对于float，浮点积分转换，来自 [conv.fpint]：

浮点类型的纯右值可以转换为整数类型的纯右值。转换截断；也就是说，小数部分被丢弃。如果截断的值不能是未定义的行为以目标类型表示。

【讨论】：

【解决方案2】：

对于复合赋值表达式，首先将右操作数转换为左操作数的类型（C++14 5.17 p3）：

如果左操作数不是类类型，则表达式被隐式转换（第 4 条）为左操作数的 cv 非限定类型。

正因为如此，等效的假设运算符应该带一个布尔参数：

class bool {bool& operator op=(bool x) noexcept;};

下面是一个例子，如果你改用int 会有所不同：

#include <iostream>

struct Bool {
  bool value;

  Bool(bool value) : value(value) { }
  Bool &operator += (int x) noexcept { value += x; return *this; }
};

int main()
{
  Bool fake_bool = false;
  bool real_bool = false;

  fake_bool += 0.1;
  real_bool += 0.1;
  std::cout << fake_bool.value << "\n";
  std::cout << real_bool << "\n";
}

输出

0
1

【讨论】：