为什么std::string不能隐式转换为bool

Question

在C++中，为什么std::string不能隐式转换为布尔值？例如：

std::string s = ""
if (s) { /* s in not empty */ }

就像其他编程语言（例如Python）一样，我认为使用empty方法很繁琐。

- Ruggero Turra

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由于标准没有要求，所以它没有bool()操作符，那么它应该如何定义？你认为为空为假，非空为真的原因是什么？ - deviantfan

这仅仅是因为空向量并不会被评估为假值，等等。也许这是一个疏忽，但也可能是故意省略的，因为已经存在很多隐式转换错误。 - Cameron

@deviantfan：这不是我的观点，这在许多语言中都很普遍。 - Ruggero Turra

@RuggeroTurra 但是C++不像Python、JS等语言。如果你在汇编中基于字符串进行条件判断（跳转等），那么最好的结果就是每次都为真，因为地址不为0。这就是C和C++的起源，而不是动态类型等等。 - deviantfan

在许多语言中，这可能是一个常见的特征，但对于哪些字符串值应被视为假、哪些应被视为真，这些语言之间肯定没有共同的约定。 - Benjamin Lindley

Answer 1

现在C++11已经添加了显式转换和上下文转换的概念，因此可能可以添加这个功能。

当设计std :: string时，这两者都不存在。这使得支持转换为bool的类非常难以保证安全性。特别是，该转换可能（并且会）发生在几乎从未想要的情况下。例如，如果我们假设如果为空则std :: string将转换为false，否则将转换为true，则您可以使用string基本上在任何整数或指针所需的地方。

编译器不会告诉您类型不匹配，而是将字符串转换为bool，然后将bool转换为整数（false-> 0，true-> 1）。

许多早期的字符串类型尝试（而且有很多）都经常发生这种情况，以至于委员会显然决定尽量将隐式转换降至最低水平（因此，string支持的唯一隐式转换是从C样式字符串创建字符串对象）。

有许多方法可以处理更安全的转换为bool。其中之一是转换为void *，这可以防止某些问题，但不能解决其他问题（iostreams使用了这种方法）。还有一个“安全布尔”习惯用法（实际上更像是“安全布尔”主题，有几种变化）。虽然这些肯定提高了对允许哪些转换和不允许哪些转换的控制，但它们大多涉及相当多的开销（典型的安全布尔需要一个约50行代码的基类，以及从该基类派生等）。

至于显式转换和上下文转换如何帮助，基本思想非常简单。您可以（从C ++ 11开始）将转换函数标记为显式，这样它只能在使用到目标类型的显式转换时使用：

struct X {
    explicit operator bool() { return true; }
};

int main() { 
    X x;
    bool b1 = static_cast<bool>(x); // compiles
    bool b2 = x;   // won't compile
}

上下文转换会添加一些内容，以便将 bool 转换隐式发生，但仅限于像 if 语句这样的情况，因此使用具有上述转换函数的类，您会得到：

X x;
if (x) // allowed

int y = x; // would require explicit cast to compile

我认为关于“正交性”的抱怨在这里似乎不太适用。虽然将字符串转换为布尔值很方便，但实际上并没有太多意义。如果有什么问题的话，我们应该抱怨在一些语言中 string("0") 转换为 1 的情况是多么奇怪。

- Jerry Coffin

Answer 2

这篇文章提到了一些operator bool()会导致意想不到结果的原因。

请注意，std::string只是std::basic_string<char>的typedef。还有一个用于多字节字符的std::wstring。隐式转换可以让您编写：

std::string foo = "foo";
std::wstring bar = "bar";
if (foo == bar) {
  std::cout << "This will be printed, because both are true!\n";
}

- Thomas

Answer 3

std::string仍需与C风格字符串共存。

C风格字符串的定义是“以及包括第一个空字符的连续字符序列”，通常通过指向其第一个字符的指针进行访问。例如"hello, world"，在大多数情况下，会隐式转换为指向第一个字符的指针。然后可以将这样的指针隐式转换为bool，如果指针非空，则得到true，否则得到false。（在C中，它不会被转换为bool，但仍然可以直接用作条件，因此效果几乎相同。）

因此，由于C++的C遗产，如果您写：

if ("") { ... }

空字符串已被视为true，要改变这一点会破坏C兼容性，因此很难进行修改。

我建议将C风格的空字符串评估为true，而将C++空std::string评估为false，这样做太令人困惑了。

写if (!s.empty())并不是那么困难（我认为更可读）。

- Keith Thompson

Answer 4

离你（和我）想要的最接近的东西，我能找到的就是下面这个。

你可以像这样在std::string上定义!运算符：

bool operator!(const std::string& s)
{
    return s.empty();
}

这允许你做：

std::string s;
if (!s)             // if `s` is empty

使用简单的否定，你可以这样做：

if (!!s)            // if `s` is not empty

这有点尴尬，但问题是，你到底有多想避免额外的字符？!strcmp(...)也很奇怪，但我们仍然正常运行并习惯了它，而且很多人更喜欢它，因为比起输入strcmp(...) == 0来说速度更快。

如果有人发现在C++中实现if (s)的方法，请告诉我们。

- Pulseczar