++和--运算符的布尔值重载

Question

今天在编写一些Visual C++代码时，我遇到了一些令人惊讶的事情。似乎C++支持对bool类型使用++（增量），但不支持--（减量）。这只是一个随机决定，还是背后有一些原因？

以下代码可以编译通过：

static HMODULE hMod = NULL;
static bool once = false;
if (!once++)
    hMod = LoadLibrary("xxx");

这个不行：

static HMODULE hMod = NULL;
static bool once = true;
if (once--)
    hMod = LoadLibrary("xxx");

- Suma

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嗯，Xcode 和 GCC 编译器也是一样的。 - Vladimir

是的，++once 和 once++ 可以在gcc中使用，但是递减操作不能。 - Justin Ardini

也许应该重新标记为“历史”，而不是“操作符-关键字”，这样就可以将其与所有其他有趣的解释分组，说明如果考虑历史，各种疯狂的事情都是合理的？ :) - Jon Hanna

注意，自C++17起，bool类型的前置递增运算符已被弃用。来源。 - cogle

如果您想要使用非弃用的内容，可以将此内容替换为std::exchange(once,false)（注意：不是原子操作）。 - golvok

Answer 1

这来自于使用整数值作为布尔值的历史。

如果x是一个int，但我按照 if(x)... 将其用作布尔值，那么递增将意味着无论操作之前它的真值如何，操作后它的真值都将为true（除非溢出）。

然而，仅凭对x的真值的了解，不可能预测--的结果，因为它可能导致false（如果积分值为1），或者true（如果积分值为其他任何值-特别是包括0[false]和2或更多[true]）。

因此，++有效，而--无效。

++允许在布尔变量上使用以保持兼容性，但其在标准中已被弃用，并已在C ++17中删除。

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这假设我仅将x用作布尔值，这意味着直到我完成足够次数的++才会发生溢出。即使使用字符作为类型并且CHAR_BITS低至5，这也要进行32次操作才会不再起作用（这仍然足以证明这是一种糟糕的做法，我不是在为这种做法辩护，只是解释为什么它有效）。对于32位的int，我们当然需要使用++ 2 ^ 32次才会成为问题。但如果我们从一个刚好低于0的值开始，情况就不同了。实际上，在这种情况下，我们可能希望++最终导致false值，例如：

int x = -5;
while(++x)
  doSomething(x);

然而，这个例子把x作为一个int来处理，除了条件判断外。因此，它等同于：

int x = -5;
while(++x != 0)
  doSomething(x);

这与仅使用x作为布尔值不同。

- Jon Hanna

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谢谢。很高兴知道我仍然可以给人们提供他们喜欢的答案，考虑到我已经很久没有写过一行C++了 :) - Jon Hanna

如果x的值为-1（在某些平台上，如VB中），++x 将会是FALSE。 - James Curran

在C和C++中，我所想到的情况就是我说“除了溢出”的情况。实际上，在VB中，任何非零的值都有真值TRUE（与C类似），但是它们将 -1 而不是 1 作为true布尔运算的结果，那么NOT(TRUE)为FALSE，NOT(FALSE)为TRUE，x OR TRUE为TRUE，x OR FALSE为x，x AND FALSE为FALSE，x AND TRUE为x，等等，使用相同的运算符进行布尔和位运算（因为VB假定采用二进制补码表示法，-1是所有位都是1）。然而，如果编程人员没有注意到2（true）AND 4（true）的结果是0（false），这可能会在VB中导致一些奇怪的错误。 - Jon Hanna

@JonHanna: ANSI C89是第一个C标准。 ANSI C委员会发明了<limits.h>头文件和CHAR_BIT宏。 在此之前，我认为理论上可能存在char比8位窄的实现，但据我所知没有这种情况。 特别地，K＆R1（于1978年出版）列出了4个示例实现，所有这些实现都具有8位或9位的char。 - Keith Thompson

@JonHanna：符合标准的 C 语言实现 必须 满足 CHAR_BIT >= 8。标准不允许在这种情况下进行特殊处理。（当然，你可以使用不符合标准的实现方式。） - Keith Thompson

Answer 2

ANSI ISO IEC 14882 2003 (c++03):

5.2.6-2

后缀 -- 操作数的行为类似于后缀 ++ 运算符，但操作数不得为 bool 类型。[注：有关前缀递增和递减，请参见 5.3.2。]

并且毫不意外地...

5.3.2-2

前缀 -- 的操作数通过减去1进行修改。操作数不得为 bool 类型。 前缀 -- 的操作数要求和其结果的属性与前缀 ++ 相同。[注：有关后缀递增和递减，请参见 5.2.6。]

此外，5.6.2-1 和 5.3.2-1 提到 ++ 对于 bool 类型应该为 true，Annex D-1 表示对 bool 类型进行 ++ 是不推荐的。

- Nordic Mainframe

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@BlueRaja：请参考Jon Hanna的回答。 - Justin Ardini

Answer 3

由于历史原因，这种用法得到了支持。但请注意... 使用bool类型的操作数与++运算符一起使用是已被弃用的，请参阅C++标准（n3092）中的第5.3.2节。

5.3.2 前缀递增和递减[expr.pre.incr]

• 前缀 ++ 的操作数通过加1进行修改，或者如果它是bool，则设置为true（此用法已被弃用）。操作数必须是可修改的左值。操作数的类型必须是算术类型或指向完全定义的对象类型的指针。结果是更新后的操作数；它是一个左值，如果操作数是位字段，则是一个位字段。如果 x 不是 bool 类型，则表达式 ++x 相当于 x+=1 [注意：请参阅加法（5.7）和赋值运算符（5.17）的讨论，以获取有关转换的信息。—end note]
• 前缀 -- 的操作数通过减1进行修改。操作数不得为bool类型。前缀--的操作数要求和其结果的属性与前缀++相同。

- Abhay

Answer 4

• 在老的标准（C++98）中，这不是一个错误。
• 从新的标准开始，递增布尔值已经被弃用。（C++11）
• 你可以在C++17之前使用布尔值递增。

- mustafagonul