在C++中，你能对bool类型进行位移操作吗？

Question

我正在使用别人编写的代码，它是用旧编译器编写的，将特殊的BOOL类型映射到了unsigned int，但在我的编译器中它被映射为真正的bool。他的代码中有些地方使用了bool 类型的位移运算符<<，这让我感到惊讶，因为我的编译器没有抱怨。

这是有效的C++吗？bool自动提升为int或uint了吗？

我看到这个相关问题，它对另一个问题提供了一些澄清，但它没有涉及到位移操作符。

- Phlucious

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我以前见过位移操作并理解它的用途...只是我从未见过它与“bool”类型一起使用。我知道我的编译器允许这样做，但其他编译器呢？这就是我想知道的。 - Phlucious

布尔类型的位移操作在逻辑上应该做什么？ - user2672107

无论它是否是有效的C++代码，如果你要将一个叫做BOOL的东西当做位数组来处理，那似乎不是一个合适的_想法_。 - Solomon Slow

@jameslarge 我也是这么想的，不过我认为他正在将bool值打包到位数组中，这就是为什么这可能是预期行为的原因。 - Phlucious

为什么要对布尔值进行位移 - 它肯定是真或假。使用 int 代替不就好了吗？ - avrono

Answer 1

来自位运算符[expr.shift]

操作数必须是整数或无作用域枚举类型，并进行整数提升。结果的类型是提升后的左操作数的类型。

bool是一种整数类型，所以代码是良好的（bool被提升为int，结果是一个int）。

从[conv.prom]中，我们展示了布尔值提升为哪些整数：

bool类型的prvalue可以转换为int类型的prvalue，其中false变成零，true变成one

之后，移位会正常工作。（感谢，@chris）

- AndyG

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该值遵循通常的布尔-整数转换。false 被转换为 0，反之亦然，而 true 被转换为 1，任何非 0 的值都被转换为 true。此时，它是一个普通的 int 移位，移位前后进行 bool 转换。 - chris

@chris：谢谢。已更新。 - AndyG

谢谢您澄清这是预期行为。您能将这些引用更新为链接吗？我不理解 [foo.bar] 语法。 - Phlucious

@Phlucious：我在引用标准文档。我想有一个在线草案，我可以指出来。等一下。 - AndyG

我认为基于 https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4659（C++17 减去一些编辑更改）而不是 http://eel.is/c++draft/（最新标准，这是“早期草案已知不完整、不正确，并且有很多糟糕的格式”）可能会更好。 - Daniel H

Answer 2

值得补充一些解释，其他人指出：位移一个 bool 值会被转换为 int。

bool b = true;
bool d = b << 1;
printf("%d\n", d);

这段代码片段在屏幕上打印出1而不是0。原因是b << 1被转换为int，其值为2（二进制10）。结果然后被转换为bool。如果int的值为0，则后一个转换为0，否则为1。由于int的值为2，d存储了1。

正确移位布尔值的方法是使用按位AND（&）与true（1）一起使用。

bool d = (b << 1) & 1;

这个 AND 操作会强制将左侧转换为布尔类型。

- محمد جعفر نعمة

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转换，而非强制转换。强制转换是显式的转换。 - Keith Thompson

Answer 3

将 bool 进行位移的结果类型始终为 int，无论右侧是什么。

- Mosè Raguzzini