将值转换为布尔值的魔法答案

【问题标题】：Magic of casting value to bool将值转换为布尔值的魔法
【发布时间】：2013-06-05 08:21:21
【问题描述】：

今天我意识到将值转换为布尔值是一种魔法：

int value = 0x100;
unsigned char uc = static_cast<unsigned char>(value);
bool b = static_cast<bool>(value);

sizeof(uc) 和 sizeof(b) 都返回 1。我知道uc 将包含0x00，因为只复制了LSB。但是b 将是true，所以我的假设是，当转换为bool 时，值会被评估而不是被复制。

这个假设正确吗？这是标准的 C++ 行为吗？

【问题讨论】：

这是一种黑暗艺术。
一切不是0 都是真的，因为0x100 不是0 ...
我确定这是对其他一些 SO 问题的欺骗，但无论如何，从 C++03 开始：“算术、枚举、指针或指向成员类型的指针的右值可以转换为bool 类型的右值。零值、空指针值或空成员指针值转换为 false；任何其他值都转换为 true。"
@MichaelBurr 在 SO 上也找不到那个“骗子”。甚至 Google 博士也没有在这里帮助我。
另请注意，严格来说，从int 到unsigned char 的转换也是“评估”的。评估结果导致 lsb 仅在二进制补码机器上被复制（诚然，这几乎是当今所有的机器）。例如，在 32 位补码机器上，-1 将表示为 0xfffffffe，但转换 unsigned char uc = (unsigned char)(-1); 将导致 uc == 0xff。

标签： c++ windows

【解决方案1】：

这并没有什么神奇之处。从int 到unsigned char 的转换定义为value % 256（对于8 位chars），这就是你得到的。它可以通过复制 LSB 来实现，但您仍然应该从语义上考虑它，而不是实现。

同样，int 到 bool 的转换被定义为 value != 0，这就是你得到的。

[conv.integral] 和 [conv.bool] 中的 C++11 标准涵盖了整数（和布尔）转换。对于 C 风格的演员表，请参阅 [expr.cast] 和 [expr.static.cast]。

【讨论】：

所以你说这是标准的 C++ 行为并且可以安全使用？这是否记录在某处？
@WouterHuysentruit 我已经添加了对标准的引用。

【解决方案2】：

它是标准的一部分：

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。一个零值、空指针值或空成员指针值被转换为假；任何其他值都将转换为 true。类型的prvalue std::nullptr_t 可以转换为 bool 类型的纯右值；这结果值为假。

【讨论】：

【解决方案3】：

是的，当转换为 bool 时，值会被评估，而不是复制。

其实在你的例子中，只要value不是0，b就会是true。

更新：引用 C++ Primer 第 5 版第 2.1.2 章：

When we assign one of the nonbool arithmetic types to a bool object, the result is false if the value is 0 and true otherwise.

【讨论】：

【解决方案4】：

根据rules for C-style casts，(bool)value 实际上是static_cast。然后，static_cast 的第一条规则开始执行，它计算临时“声明和初始化......如new_type Temp(expression);”的值，即bool Temp(value);。这是明确定义的：Temp 是 true iff value != 0。所以是的，value 在某种意义上被“评估”了。

【讨论】：

【解决方案5】：

转换为bool 是从普通的旧C 继承的功能。最初，C 没有bool 类型，在if 语句中使用其他类型很有用，如下所示：

int myBool = 1;
if(myBool) {
    // C didn't have bools, so we had to use ints!
}

void* p = malloc(sizeof(int));
if(!p) {
    // malloc failed to allocate memory!
}

当您转换为 bool 时，它的行为就像您将语句放入 if 中一样。

当然，C++ 向后兼容 C，所以它采用了这个特性。 C++ 还增加了在你的类上重载转换为bool 的能力。 iostream 这样做是为了指示流何时处于无效状态：

if(!cout) {
    // Something went horribly wrong with the standard output stream!
}

【讨论】：

我使用过 C 编译器（如果我没记错的话是 MPLAB），它定义了一个 bool，如：typedef char bool;，所以该编译器上的 bool b = (bool)0x100 肯定会导致 b 成为 false .

【解决方案6】：

ISO/IEC C++ 标准：

4.12 布尔转换 [conv.bool] 1 算术...类型的纯右值可以转换为 bool 类型的纯右值。零值...转换为假；任何其他值都将转换为 true。

因此，由于 prvalue 是一个值，您可能会说该值得到了评估，尽管这有点自以为是。

【讨论】：