c++ - ~ 运算符对 bool 的行为很奇怪

Question

按位补码运算符对 bool 操作数做了意想不到的事情。下面的程序产生这个输出:

x: 123456fe   ~x: 87654301   !x: 556677ff
x: 123456ff   ~x: 87654301   !x: 556677fe

对于 X 中的任何字节值，~X 似乎总是用 01 覆盖整个字节。 然而，!X 似乎只补充字节的 LSB...

我想如果将 bool 转换为 int，应用按位补码，然后将结果转换回 bool，这是有道理的。 但是，我不明白为什么一个结果会将 8 位写入内存而另一个结果只写入 1 位。

#include "stdio.h"

typedef union {
    bool b;
    unsigned int i;
} ib_T; 

int main(int argc, char **argv) {
    ib_T x, y, z;

    x.i = 0x123456fe;
    y.i = 0x876543ff;
    z.i = 0x55667777;

    y.b = ~x.b;
    z.b = !x.b;
    printf("x: %08x   ~x: %08x   !x: %08x\n", x.i, y.i, z.i);

    x.i = 0x123456ff;
    y.b = ~x.b;
    z.b = !x.b;
    printf("x: %08x   ~x: %08x   !x: %08x\n", x.i, y.i, z.i);
}

Answer 1

从您之前未分配给的 union 成员中读取是未定义的行为。

In a union, at most one of the non-static data members can be active at any time, that is, the value of at most one of the non-static data members can be stored in a union at any time.

当类型共享一个公共(public)布局时，此规则有一个异常(exception)，这不适用于您的情况。一般来说，如果你赋值给x.i，那么你只能从x.i读取；如果您想从x.b开始阅读，您需要先分配给x.b。

I guess this makes sense if the bool is being converted to an int, the bitwise complement is applied, and the result is converted back to a bool.

这是 100% 正确的:下面的代码片段

bool b;
b = false;
printf("b: %d\n", b);
b = ~b;
printf("~b: %d\n", b);
b = ~b;
printf("~~b: %d\n", b);

打印

b: 0
~b: 1
~~b: 1

bool 被提升为 int，波浪号 ~ 被应用，然后结果被转换回 bool 使用通常的“零/非零”规则。