【C++教程】bool类型

C++中的bool类型是用于表示逻辑值的基本数据类型，其取值为true（真）或false（假）。以下是关键点总结：

1. 内存占用

• 大小：sizeof(bool)通常为1字节（取决于编译器和平台），因为这是最小的可寻址内存单位。
• 存储优化：在结构体或类中，bool可能被编译器优化（如位域）以节省空间。

2. 初始化与默认值

• 局部变量：未初始化的局部bool变量值为未定义（随机）。
• 全局/静态变量：默认初始化为false（即0）。

3. 类型转换

• 隐式转换：
  • 非布尔类型 → bool：非零值转为true，零转为false。
  • bool → 整数：true转为1，false转为0。
• 显式转换：可用static_cast<bool>强制转换。
• 指针转换：空指针转为false，非空指针转为true。

4. 逻辑运算

• 运算符：&&（逻辑与）、||（逻辑或）、!（逻辑非）。
• 短路求值：&&和||会跳过不必要的计算（如false && expr不计算expr）。

5. 输入输出

• 输出：
  • 默认：std::cout << bool_var输出1或0。
  • 格式化：使用std::boolalpha输出true/false，noboolalpha恢复数值输出。

  std::cout << std::boolalpha << true; // 输出 "true"
  

• 输入：
  • 默认：仅接受0或1。
  • 格式化：使用std::boolalpha后可接受true/false字符串。

  bool b;
  std::cin >> std::boolalpha >> b; // 输入 "true" 则 b 为 true
  

6. 注意事项

• 条件表达式：非布尔类型（如整数、指针）会隐式转换为bool。

  if (5) {}   // 等效于 if (true)
  if (nullptr) {} // 等效于 if (false)
  

• 算术运算：允许但降低可读性（如true + true = 2）。
• 潜在错误：误用赋值代替比较（如if (x = 5)可能引发警告）。

7. 代码示例

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    bool a = true;    // 初始化为 true
    bool b{};         // 初始化为 false（C++11 统一初始化）
    int x = 10;

    cout << a << endl;        // 输出 1
    cout << boolalpha << a << endl; // 输出 true

    b = x > 5;               // x>5 为 true，b 为 true
    cout << b << endl;       // 输出 true

    bool c = 0;              // c 为 false（隐式转换）
    bool d = "hello";        // 非空指针转为 true

    if (d) {
        cout << "d is true" << endl; // 会执行
    }

    return 0;
}

总结

• bool简化了逻辑表达，但需注意隐式转换和初始化问题。
• 输入输出时，使用std::boolalpha可提升可读性。
• 避免在布尔上下文中误用非布尔表达式，以增强代码健壮性。