为什么〜（真的是真的）不是真的吗？布尔运算符（否定）适用于`unsigned char`s，但不适用于bools？ （C ++）

Question

我经常听到＆＃34;一切＆＃34;除了0是真的。但是现在我发生了很奇怪的事情......或者我只是觉得我不是以正确的方式做到这一点。以下是发生的事情：

当我想检查 a 是否等同于 b 时，我可以使用NOT(a XOR b)。当我检查unsigned char时，一切正常，例如

unsigned char a = 5;
unsigned char b = 3;
unsigned char c = ~(a^b);

给了我c == 249：

a 是：00000101，即5。

b 是：00000011，即3。

〜（a ^ b）是：11111001，即249。

现在，让我们试试bool。

cout << ~(true^true) << ~(true^false) << ~(false^true) << ~(false^false) << endl;
cout << ~(~(true^true)) << ~(~(true^false)) << ~(~(false^true)) << ~(~(false^false)) << endl;

if (~(true^true) == true)
    cout << "true";
else
    cout << "false";

这让我在控制台中：

-1-2-2-1
0110
false

虽然我预计第一行是：

1001

在问朋友后，他建议我尝试!而不是~，看看它是否能正常运作。并且（我认为）它现在正常工作。但我不明白为什么。不应该布尔否定对bool工作吗？

Answer 1

您误解了算术转换。当您对整数类型的某个表达式~e说e时，该值首先会提升为至少 - int，并且e1 ^ e2的值相同（对于任何算术表达式） ， 对于这个问题）。因此，true ^ true首先将其操作数提升为int，产生1 ^ 1，确实为0，因此您最终得到~0，在您的平台上{{1} }}

通过将结果转换回-1：

，您可以模糊地理解您的操作

bool

在你的最后一个问题中，由于你有一个带有std::cout << static_cast<bool>(~(true ^ true)) 运算符的表达式，其中两个操作数具有不同的类型，所以两个操作数都被提升为公共类型，这又是==和{{ 1}}与int不同。同样，您可以先将两个操作数转换为-1，以获得所需的相等性。

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元课程是C ++中作用于整数的内置运算符实际上仅在1上运行且更宽，但不在任何较短类型上运行（bool，int ，bool）（和类似的考虑适用于通过省略号传递整数）。虽然这有时会引起一些混乱，但我想这也会简化语言规则。这是C ++ C传承的一部分。

Answer 2

  

我经常听到＆＃34;一切＆＃34;除了0是真的

它对条件有效，例如在if语句中（这里和下面我引用了C ++标准）

  

作为表达式的条件的值是的值   表达式，上下文转换为bool以外的语句   开关

例如，如果您要写为

if (~(true^true) )
    cout << "true";
else
    cout << "false";

代替您的代码段

if (~(true^true) == true)
    cout << "true";
else
    cout << "false";

或使用逻辑否定运算符!时

  

9逻辑否定运算符的操作数！在语境上   转换为布尔（第4条）;如果转换它的值是真的   操作数是假的，否则是假的。结果的类型是bool

至于运营商==那么

  

6如果两个操作数都是算术或枚举类型，则通常   对两个操作数执行算术转换;每一个   如果指定的关系为真，则运算符应为真   如果是假的，则为false。

就是

if (~(true^true) == true)

应用通常的算术转换，即布尔值true转换为整数值1并且它不等于左operanf的表达式，因为左操作数的内部二进制表示不同于1，如第一个输出所示代码段..

Answer 3

仅考虑您的第一个例子，

~(true^true)

首先，^的操作数被提升为int，因此这相当于

~(1^1)

然后xor为1本身产生一个全零位模式，无论int表示如何表示值0：

~0

这将全零比特模式中的每个比特反转为0，从而产生具有所有比特1的比特模式，例如，对于32位int，

int( 0xFFFFFFFF )

现在几乎是通用的二元补码形式表示有符号整数，这就是值-1。

因此您的输出

-1

Answer 4

~有点不明白。

e.g。对于unsigned char，~0是255，而对于@！true，则为〜！{/ p>

Answer 5

逻辑否定和按位否定之间存在差异。按位否定翻转变量中的位，逻辑否定翻转逻辑值，即true / false。考虑例如数字5，以二进制表示为101.如果只翻转位（~5），则会得到11111010，这不是假的，因为在c ++中只有全零为假。但是如果你计算（！5）你会得到全零，这将在一个条件下工作。