c++ - 为什么使用 _Bool 和 bool 而不是 int8_t 或 char？

Question

我想到了 C 和 bool< 中的 _Bool/bool (stdbool.h) 类型 在 C++ 中。

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我们使用 boolean 类型来声明对象，该对象只能保存 0 或 1 的值。例如:

_Bool bin = 1;

或

bool bin = 1;

(注:bool是stdbool.h头文件中_Bool的宏。)

在 C 语言中，

或

bool bin = 1;

在 C++ 中。

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但是 _Bool 和 bool 的 boolean 类型真的有效吗？

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我做了一个测试来确定内存中每个对象的大小:

对于C:

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>   // for "bool" macro.

int main()
{
    _Bool bin1 = 1;
    bool bin2 = 1; // just for the sake of completeness; bool is a macro for _Bool.    

    printf("the size of bin1 in bytes is: %lu \n",(sizeof(bin1)));
    printf("the size of bin2 in bytes is: %lu \n",(sizeof(bin2)));  

    return 0;
}

输出:

the size of bin1 in bytes is: 1
the size of bin2 in bytes is: 1

对于 C++:

#include <iostream>

int main()
{
    bool bin = 1;

    std::cout << "the size of bin in bytes is: " << sizeof(bin);

    return 0;
}

输出:

the size of bin in bytes is: 1 

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因此， boolean 类型的对象确实存储在内存中的 1 个字节(8 位)内，而不是通常只需要一个 1 位。

这里讨论原因:Why is a char and a bool the same size in c++? 。这不是我的问题。

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我的问题是:

• 为什么我们在 C 和 bool< 中使用 _Bool/bool (stdbool.h) 类型 在 C++ 中，如果它们不提供内存存储方面的好处，因为它是专门假装使用这些类型的？

• 为什么我不能只使用 int8_t 或 char 类型(假设 char 包含 8 位(其中通常是这样)在具体实现中)改为？

是否只是为了给代码读者提供明显的印象，即各个对象用于 0 或 1/true 或仅用于 false 目的？

非常感谢您的参与。

Answer 1

Why do we use the types of _Bool/ bool (stdbool.h) in C and bool in C++, if they do not provide a benefit in memory storage, as it is specificially pretended for use these types?

您已经在问题中提到了原因:

We use the boolean types to declare objects, that only shall hold the values of 0 or 1

专门使用 boolean 数据类型的优点是因为它只能表示 true 或 false。其他整数类型具有更多可表示的值，当您只需要两个时，这是不希望的。

Why can´t I just use the types of int8_t or char (assuming char is contained of 8 bit (which is usually the case) in the specific implementation) instead?

你可以。事实上，C 直到 C99 标准才出现 boolean 数据类型。请注意使用 int8_t 的缺点是不保证所有系统都提供。和问题 char是它可以是签名的或未签名的。

但您不需要这样做，因为您可以使用 boolean 数据类型。

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This implies that there is difference when I use trueor false with boolean types in comparison to when I use these with char or int8_t. Could you state this difference?

考虑以下简单示例:

int8_t i = some_value;
bool b = some_value;

if (i == true)
if (i)
if (b == true)
if (b)

对于int8_t ，这两个条件有不同的行为，如果选择了错误的形式，就会为错误的行为创造机会。对于 boolean 值，它们具有相同的行为，并且没有错误的选择。

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附注如果你想紧凑地存储多个 boolean 值(以每次读写多条指令为代价)，你可以使用 std::bitset或std::vector<bool>例如。在 C 中，没有类似的标准库实用程序，但此类功能可以通过移位和屏蔽来实现。