负数在 C/C++ 中返回 false 吗？

Question

在 C/C++ 中将整数计算为布尔值时，负数是真还是假？无论编译器如何，它们总是真/假吗？

Answer 1

所有非零值都将转换为true，零值将转换为false。负数不为零，它们将转换为true。

引用 C++11 标准（强调我的）：

4.12 布尔转换 [conv.bool]

1 算术、无范围枚举、指针或指针的纯右值 to 成员类型可以转换为 bool 类型的纯右值。 零 值、空指针值或空成员指针值被转换 给false；任何其他值都将转换为 true。 类型的纯右值 std::nullptr_t 可以转换为 bool 类型的纯右值；这 结果值为假。

---

无论编译器如何，它们总是真/假吗？

只有当您的编译器符合标准或至少符合标准的这一特定部分时，您才能获得上述保证。实际上，所有编译器都具有这种标准行为，因此无需担心太多。

Answer 2

你可以自己编译测试一下：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv) {
    if (-1) {
        printf("-1 is true\n");
    } else {
        printf("-1 is false\n");
    }
    return 0;
}

结果：

$ gcc -Wall -pedantic test.c -o test-c
$ g++ -Wall -pedantic test.c -o test-cpp
$ ./test-c
-1 为真
$ ./test-cpp
-1 为真

当然，要回答您问题的第二部分，“无论编译器如何，它们总是对/错吗？”，完全确定的唯一方法是查看规范。但总的来说，如果你做了危险的事情，编译器会警告你，你可以从上面的输出中看到，即使是“迂腐”warnings，gcc 也认为这段代码非常好。

Answer 3

简短回答：负值以及任何一般的非零值在用作条件时都被视为真。

对于 C，有许多上下文将表达式视为条件。条件不一定是bool 或_Bool 类型；该类型仅由 1999 年标准添加到语言中。

这些上下文中最明显的是if 语句中的表达式，但还有其他示例：while、do-while、for 标头中的第二个表达式、@987654327 的第一个操作数@ 条件运算符，以及 !、&& 和 || 运算符的操作数。 （我认为这是一个详尽的列表，但我不确定。）

以下是 C 标准对 if 语句行为的说明（“两种形式”指的是 if 有和没有 else 子句）：

在这两种形式中，如果表达式比较不等于 0，则执行第一个子语句。

这意味着：

if (foo) ...

等价于：

if ((foo) != 0) ...

（添加额外的括号以避免任何运算符优先级问题）。如果foo 是int 类型，则含义很明确。如果foo 是某种浮点类型，0 将转换为相同的类型（如果该值恰好是负零或 NaN，则可能会导致一些细微差别）。而如果foo 是一个指针，0 被视为一个空指针常量； if (ptr) 等价于if (ptr != NULL)（假设NULL 的定义可见）。

对于 C++，规则的表述略有不同，但效果是一样的。 C++ if 语句中的条件转换为类型 bool（与 C 中不同，类型 bool 自早期历史以来就已内置到 C++ 中）。 C++ 标准将任何标量类型的值转换为bool 定义为：

零值、空指针值或空成员指针值是 转换为 false；任何其他值都将转换为 true。一种 std::nullptr_t 类型的纯右值可以转换为 输入 bool;结果值为 false。

所以在 C 和 C++ 中，任何标量（即整数、浮点或指针）值都可以用作条件，如果标量等于 0，则条件为假，否则为真等于零。 C 将此定义为与0 的不等式比较； C++ 将其定义为对bool 的转换——但结果是一样的。

这有点偏离问题的主题，但我会提到重要的是要注意被视为真实条件的值不一定等于到true . true（如果您有 #include <stdbool.h>，则在 C 中为 1，并且在 C++ 中为 bool 类型的唯一值）只是在条件中使用时具有“真实性”的众多值之一。这就是为什么你几乎不应该写的原因：

if (cond == true) ...

在 C 或 C++ 中（除非你真的需要将它与那个值进行比较）；随便写：

if (cond) ...

一个 C++ 示例：

#include <iostream>
int main() {
    int n = 2;
    if (n)         std::cout << "n has truthiness\n";
    else           std::cout << "n does not have truthiness\n";
    if (n == true) std::cout << "n == true\n";
    else           std::cout << "n != true\n";
}

输出是：

n has truthiness
n != true

Answer 4

任何不是0 的值都将转换为true（在 C 的情况下为 1）zero 值将转换为 false(0 in C 的情况）。关于C，如果我们查看C99 draft standard 部分6.3.1.2 布尔类型 段落1 说：

当任何标量值转换为 _Bool 时，如果值比较相等，则结果为 0 为 0；否则，结果为 1。

为了完整起见，如果我们查看 7.16 部分 布尔类型和值 段落 2 说：

The macro 

 bool

expands to _Bool.

关于 C++ draft C++ standard 部分 4.12 布尔转换 段落 1 说（强调我的 em>):

算术、无范围枚举、指针或指向成员类型的指针的纯右值可以转换为 bool 类型的纯右值。 将零值、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。[...]

无论您使用哪种编译器，这都应该成立。

Answer 5

好问题。答案是“取决于”。

if (-1) { // this is always true
}

另一方面，假设您使用的是 16 位机器：

if (-65536) { // this is always false
}

另一方面，

int a = whatever doesn't matter;
if (a < 0) { // this might or might not be true
    if (a) { // this will always be true if we get here
    }
}

所以负数并不总是假的，但有时它们总是假的。