關於 boolc語言，我們在網路上蒐集到這些相關的討論、資訊與評價

「boolc語言」的推薦目錄：

關於boolc語言在 [分享] Boolean in C/C++ - 看板C_and_CPP - 批踢踢實業坊的評價
關於boolc語言在 What is the printf format specifier for bool? - Stack Overflow 的評價

社群媒體上有些相關的討論：

boolc語言在 [分享] Boolean in C/C++ - 看板C_and_CPP - 批踢踢實業坊的推薦與評價

作者Feis (永遠睡不著 @@)

看板C_and_CPP

標題[分享] Boolean in C/C++

時間Tue Feb 18 07:14:54 2014

前面幾篇有提到 bool 的問題。今天突然失眠，心血來潮，來分享一下 bool 的故事。
當然內容算是比較基礎而有許多主觀認知的，有什麼遺漏錯誤還煩請指正。

[關於 Boolean (布林)]

Boolean (布林) 作為一種資料型別 (data type) 時只具有兩種值: 『真』(true) 與
『偽』(false)。

Boolean 可以進行的運算包含：而且 (and)、或 (or) 與非 (not) ，還有由這三種基本
運算延伸出來的各式邏輯運算。

基本上, Boolean 是不能做一般我們認為的算術運算 (+, -, *, /, ...) 的。

Boolean 在一般程式語言中最重要的角色是作為『流程控制』的條件判斷。

在 C/C++ 裡面，if、for 和 while 等流程控制都仰賴於條件的 Boolean 運算結果。

[在 C89 裡面的 Boolean]

雖然 Boolean 對於『流程控制』具有巨大的重要性，但在 C89 內並沒有直接替
Boolean 設定一個專有的資料型別。

在 C89 中 Boolean 是隱性地跨越多個型別、運算以及語法中實現。

首先，C89 替內建型別所具有的 Boolean 值做了規定：

* 數值型別的 Boolean 值：0 的值為『偽』，其他的值為『真』。

* 指標型別的 Boolean 值：null 的值為『偽』，其他的值為『真』
(剛好 0 當指標值時是代表 null 指標)

if (0) {
printf("True"); // 不會印 True.
}

if (0.1) {
printf("True"); // 會印 True.
}

這個決定讓我們不必產生一個 Boolean 的專有型別，因為內建型別都可以當做
Boolean 用。

而且, 0 為『偽』，非 0 為『真』也是一種容易記誦的方式，使人不由得敬佩設計者
的巧思。

再來，C89 規定了關係 (>, <, ==, ...) 與邏輯 (&&, ||, ...) 等運算的結果值。當
結果為『真』時會算出 int 型別的 1，而當結果為『偽』時會算出 int 型別的 0。

將上面稍微整理一下，C89 共做了：

1. 判斷內建型別的 Boolean 值時，將 0 作為『偽』而非 0 作為『真』。
2. 運算結果為『偽』時算出 int 的 0，而為『真』時算出 int 的 1。

以上這兩點造成我們容易覺得 Boolean 在 C89 裡面就是 int，但這是一個常見的誤解。

什麼意思呢？

如果我們寫成：

typedef int bool; // 把 bool 定義成 int
bool a = 0.1;
if (a) {
printf("True"); // 此時不會印出 True，因為 a 的值為 0 (偽)
}

將 0.1 轉型成 int 會是 0，但是將 0.1 解釋成 Boolean 時因為是非 0 值所以應該要
是『真』(1)。

所以 int 是不能直接替代 Boolean 的。

此外，C89 並沒有替 Boolean 提供專用的型別還有很多缺點：

因為 Boolean 運算的結果是用 int 的 1 與 0 來表示真偽，使得將 Boolean 運算結果
作為整數運算的技巧大量地應用在 C89 以前的程式碼裡，因此產生了一些程式碼不直觀
的惡夢。例如：

if (0 == 0 == 0) {
printf("True"); // 不會印 True
}

if (4 > 3 > 2) {
printf("True"); // 不會印 True
}

如果再搭配了逐位元運算，儲存 Boolean 所需要的空間大小可以由 int 再濃縮
成 1 bit，使得 Boolean 在 C89 中達到使用空間的大幅縮減。

但以上兩個技巧遺留下了大量無法撼動要依賴 Boolean 值是 1 或 0 的程式碼。

[在 C++98 中的 Boolean]

作為一個新的語言，C++98 選擇了一個比較直接的決定：

* 將 bool 作為 Boolean 型別。
* 將 true 與 false 作為 bool 的字面常數。
* 當運算結果為『真』時，算出 bool 型別的 true。
* 當運算結果為『偽』時，算出 bool 型別的 false。

乍看之下似乎得到了解脫，因為我們有了表示 Boolean 的 bool 型別了。

不幸的是，為了跟大量原有的 C 程式碼相容，使得 C++98 面臨到一些困難：

1. 需要引入三個新的保留字: bool 、 true 和 false 。使得與原有的 C 程式碼可能
會造成名稱衝突。
(C99 不這麼做，後面會提)

2. 因為假設 Boolean 為『真』時算出 1 且為『偽』時算出 0 的原有 C 程式碼太多，
C++98 只好允許 true 可以被隱性轉型成 int 的 1 ，而 false 可以被隱性轉型成
int 的 0 。此外，數值或指標型別也都要能隱性轉成 true 或 false 以符合在 C89
裡面的用法。

這樣的作法使得 bool 用起來跟整數型別相似，造成我們之前的惡夢還是存在 (可以
參考與 Java 的差異)，而這對於要求型別安全的 C++ 來說更是恐怖。
(C/C++ 各版本都有的問題)

3. 為了得到以前使用位元運算將 Boolean 表示為 1 bit 的效用可以直接使用在 bool
上，C++98 對 vector<bool> 做了特製化，使得每個 bool 在這 vector 中都只耗用
1 bit，但也產生了使用上的問題或多執行緒的惡夢。
(C++ 各版本都有的問題)

4. 有些時候，我們想將物件作為流程控制或邏輯運算的條件，並依照物件的狀態決定流
程的進行。

例如:

Object a;
if (a) {
printf("True"); // 如果 a 物件符合期望就印
}

因此我們需要讓物件可以轉型成 bool。但是讓物件可以隱性轉型成 bool 的風險太
大，因為這意味著物件可以隱性成整數型別。

設計師為了避免將一般物件被誤當成整數用，原本想讓物件可以隱性轉型成 bool 型
別只好改為轉型成指標型別。

例如: std::basic_ios::operator void *() const;
(C++11 有部分解決, 後面會提)

[C99 的 Boolean]

為了跟 C89 的相容性， C99 並沒有選擇跟 C++98 一樣的道路去引進三個新的保留字，
而是：

* 將 _Bool 作為 Boolean 的型別，
* 在 stdbool.h 中設定了四個 macro:
- 將 bool 定義為 _Bool，
- 將 true 定義為 1，
- 將 false 定義為 0，
- 將 __bool_true_false_are_defined 定義為 1。

引入了叫 _Bool 的保留字作為 Boolean 的型別名稱。因為名字太奇怪，不容易跟原有
C 程式碼撞名，而不會遇到跟 C++98 一樣的窘況。

將 bool, true 和 false 設計為 macro，使得我們在程式碼中可以有條件的選擇是否用
這三個名稱。也就是說，如果你不 #include <stdbool.h> 的話，bool 、 true 和
false 預設是未定義的。這樣可以避免跟原有程式碼撞名，或有必要時做一些處理。

此外，你可以發現，因為是使用 macro，Boolean 運算的結果依然是 int 型態，這點使
得一般的運算結果跟 C89 是一致的。

換句話說，C99 解決 C89 問題的作法是提供的一個真正的 Boolean 型別，但是其他都
沒有真的改。而 _Bool 的用途主要是讓剛剛錯誤的程式碼正常執行：

_Bool a = 0.1; // a 會是『真』而不是 0
if (a) {
printf("True"); // 會印出 True
}

[C++11 的 Boolean]

C++11 的 bool 大致上依循 C++98 的腳步，但多了一點調整：

之前我們不敢讓物件隱性轉型成 bool ，因為怕被誤當做整數用。但是現在我們可以用
C++11 的 explicit cast operator 來讓物件只能顯性轉型成 bool。

explicit cast operator 的意思是，原本我們在類別裡面自定的轉型運算子不能被指定
為只提供顯性轉型。也就是：

class Object {
operator bool() const; // 轉型成 bool 的運算子
};

提供上面的轉型運算子意味著：

Object a;
a + 1; // 是合法的，a 會被隱性轉型成 bool 後轉型成 int 運算

這樣並不好，讓物件可以當整數用簡直是惡夢！

我們可以使用 C++11 提供的 explicit cast operator 規定我們使用轉型運算子時需要
是顯性的：

class Object {
explicit operator bool() const;
};

如果對這個類別使用之前的程式碼：

Object a;
a + 1; // 編譯失敗，因為 a 無法隱性轉型成 bool 或整數

當我們真的需要將 a 轉型成 bool 時需要使用顯性轉型：

Object a;
if ((bool)a) { // 顯性轉型成功
printf("True");
}

但是這樣用起來又有點麻煩，所以 C++11 讓流程控制或邏輯運算時的條件具有顯性轉成
bool 的語意 (其他時候則不會)。

換句話說，在 C++11 裡面,

Object a;
if (a) {
printf("True");
}

會自動解釋成

Object a;
if ((bool)a) {
printf("True");
}

這樣就達到讓物件要轉型成 bool 需要是顯性的，但是使用在邏輯運算或做流程控制
時，又不需要一直寫顯性轉型的程式碼。

但是其他的時候，因為 a 不能被隱性轉型成 bool，而得到更多的型別安全。

--

以上..

寫得很主觀, 細節沒仔細查證, 應該也有很多疏漏的.
歡迎與感謝大家的意見...

--

推 jenny2921:失眠首推 02/18 07:26

推 user1120:推！ 02/18 11:37

推 gsn955206:推 02/18 16:01

推 lc85301:詳細推 02/18 19:35

推 mabinogi805:詳細推上!! 02/18 20:37

推 suhorng:推 (突然有點希望所有的轉型都必須是explicit XD) 02/18 20:47

推 LPH66:推一個 (如果真照樓上說的話 1+0.1 就編不過了) 02/18 21:26

→ suhorng:是阿, 也可以寫1.0+0.1 XD 02/18 21:45

→ purincess:樓上讓我想到我曾經想規定自己寫超嚴謹的C，例如 02/18 22:41

→ purincess:float a = 0.3; <- 規定自己不能這樣寫 02/18 22:41

→ purincess:float a = 0.3f; <- 這樣才可以 02/18 22:41

→ purincess:還有只要是assign進去unsigned type的integer literal一 02/18 22:42

→ purincess:定要寫u之類 02/18 22:42

→ purincess:然後結論是: 還好我現在工作大多用python... 02/18 22:42

→ purincess:(?) 02/18 22:42

推 sa074463:給推!! 02/18 22:45

※ 編輯: Feis 來自: 140.112.29.148 (02/19 17:21)

推 singlovesong:python ipython 無敵 bj4 lol.. 02/19 18:00

推 sunev:別再把boolean翻譯成「布林」了... 02/21 00:59

→ AnyaAlstreim:不然要翻譯成什麼？ 02/21 05:40

→ suhorng:布爾？ 02/21 12:59

推 EdisonX:好奇 boolean 該翻什麼+1 ? 我也一直以為是布林(boring ?) 02/21 22:10

→ suhorng:bool-ean，翻成布爾就好了吧~ 02/21 22:35

→ suhorng:就像我們不會把 Gaussian-Jordan elimination 翻成高纖 02/21 22:35

→ suhorng:喬丹消去法一樣 02/21 22:36

推 ot32em:推!! 02/21 23:44

推 EdisonX:嗯，只能說高中課本裡寫的是布林，所以才會有這窘境吧 02/22 00:40

推 BlazarArc:高纖 XD 02/22 02:08

推 ot32em:https://www.youtube.com/watch?v=BgnIA9F7MrE 可是它念布林 02/22 10:57

→ suhorng:Guassian不念"高斯"，Hamiltonian也不念"漢米頓"~ 02/22 13:01

→ suhorng:Boolean本來就不唸布爾。 02/22 13:01

推 yoco315:高中的時候看過最慘的，電腦書上寫「有材運算」 03/18 02:52

→ yoco315:看半天看不懂什麼是「有材運算」 03/18 02:52

→ yoco315:有沒有有材運算的八卦？ 03/18 02:53

→ purincess:應該是打布林的人打倉頡打錯之類 (? 03/19 01:34

... <看更多>

boolc語言在 What is the printf format specifier for bool? - Stack Overflow 的推薦與評價

... <看更多>

關於 boolc語言 ，我們在網路上蒐集到這些相關的討論、資訊與評價

「boolc語言」的推薦目錄：

相關內容

你可能也想看看

搜尋相關連結

關於 boolc語言，我們在網路上蒐集到這些相關的討論、資訊與評價