C++中为什么使用bool类型

最新推荐文章于 2025-10-21 21:16:58 发布

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本文探讨了在C++中使用内置bool类型相较于宏定义bool的优越性，包括提高程序可读性和性能。文章还提供了使用bool类型的建议，如避免使用位运算符并推荐使用not运算符的别名not，以提升代码的可读性和一致性。

1.1. 为什么要用bool类型、
因为我曾经看到过C++程序员，使用着C++的编译器，却仍然在使用BOOL、TRUE、FALSE等宏来表达现实世界中的二值事物，令我很不解，前去询问才知是“习惯”。显然，它以前是使用C语言编程的，而且使用这些宏做了很多事，也从来没有感觉到不好，为什么要用内置的bool类型呢，至少有两个优点，下面分别讨论。

1.1.1. 提高程序的可读性
Boolean(布尔)数据在C++中使用内置类型bool表示。bool类型的变量只可能有两个值true或false，在现实世界中它用于表示“是”或“否”、“高”或“低”等这种只有两个状态的事物再自然不过。例如用于表示检测某年是否润年的函数，其返回值类型显示只有两种情况“是”或“否”，如代码1 -1所示。

// 代码 1-1

bool IsLeapYear( const unsigned int year)

{

return (year % 4==0 && year % 100 !=0) || (year %400 ==0);

}

这样用一个bool型变量来表示该函数的返回值，看起来非常自然。而在C语言（C99之前，而且目前很多编译器没有完整实现C99）中没有内置boolean类型，只能使用宏、typedef、enum等手段模拟出bool类型来，如代码1-2使用enum模拟。

// 代码 1-2

typedef enum {

false = 0,

true = 1

}bool;

有了这样的定义，使得在C语言的编译器中代码1-1中的代码也是可以编译的，而在Windows的API中则使用typedef了宏定义了一种类型BOOL，其实实现了与bool同样的效果。

// 代码1-3

typedef int BOOL;

#ifndef FALSE

#define FALSE 0

#endif

#ifndef TRUE

#define TRUE 1

#endif

没有统一的布尔类型在大型的工程项中特别是用到第三方程序库时，可能使用不同的手段模拟布尔类型以提交代码的可读性，这样会使得代码有些混乱。C++引入了bool内置类型，解决了代码的一致性问题。

1.1.2. 提高程序的性能
虽然bool类型在C++标准中并没有要求一致的实现，但绝大多数编译器都将其实现为1字节，即sizeof(bool)的值为1，加上其只有两个值的值域{true, false}，应该算作C++中最小的数据类型了。

虽然char、unsigned char和signed char类型在C++中没有特定的实现要求，但一般也实现为一个字节，这样看来与bool类型从内存空间的占用上并没有性能上的差异。似乎使用代码1-4中的代码模拟bool类型可以实现与C++内置bool类型同样的性能，但对于一些特殊的CPU例外。对于一些嵌入式系统常用的微控制器，如MCS-51、Atmel AVR系列，其片内RAM都包含一个按位操作的位存储区，这些区域内的内存的每一位都可以独立寻址进行读/写操作，那么在这些控制器的程序中，编译器就可以对其进行优化，将bool类型的一个变量实现为位操作存储区的某个位，这样可以在既不影响运行效率的情况下减少对内部RAM的占用，因为对于这些微型控制器来讲，内部RAM的每一位都很宝贵。

// 代码1-4

typedef unsigned char bool;

enum {

false = 0,

true = 1

};

如果使用模拟方式，不论是int型还是char型，编译器都无从知道我们只用到它的0和1两个值，即使目标CPU支持位操作，编译器也不能够对代码进行优化。

所以，使用bool类型，不仅可以使程序读起来更自然、一致，提高程序的可读性，而且可以给编译器优化代码的机会，所以在C++程序中应尽可能使用内置的bool类型，而不是通过任何手段模拟的bool类型。

1.1.3. 使用bool类型的一些建议
1.1.3.1. 不要使用位运算符
从理论上讲，对于bool类型只需要一个比特（bit）就够了，根本不需要一个字节，即使使用一个字节甚至四个字节，一般的也只需要用到其中一位。假设使用最低位，那么使用逻辑运算符&&、||、!与使用位运算符&、|、~效果是一样的，但是看起来还是有些怪怪的，有专门为之设计的运算符为什么不用呢？所以对于逻辑操作应该使用逻辑运算符，不要使用位运算符搞怪。

1.1.3.2. 使用！运算符的别名not
对于条件执行语句if的条件表达式，最好使用if( ! cond ) 或if( cond )而不要使用if( cond == true)或if( cond == false)，避免不小心写成if(cond = true)或if(cond = false)造成程序逻辑错误。

如果你用的编译器支持运算符!的别名not，而你也想提高可读性则可以使用not替换!运算符，写作if( not true)，而且鼓励这样写，如代码1-5。not是C++标准的关键词，但如果您的代码要求可移植性比较高，还是不要使用该关键词，因为有些编译器可能不支持该特性。如果您还是喜欢用not，同可以使用#define预处理指令定义为宏。当然对于&&和||、^您都可以使用其别名：and、or、xor。

// 代码1-5

#if NOT_SUPPORT_ALTER_TOKEN_NOT

#define not !

#endif

bool ready;
…

if( not ready){
// get ready here
}

怎样返回一个bool类型?

问题：public bool check(string a,string b)
{ ......
    if (...)
    return true;
    else
    retrun false;
}
为何编译时出错：
"check ：并非所有的代码路径都返回值"
应怎样写才对啊！！

答：在方法里面先定义一个bool值，确保每种情况都有一个返回值。
public bool check(string a,string b)
{ ......
    bool returnValue = false;
    if (...){
     returnValue = true;
    }
    else{
     returnValue = false;
    }
    return returnValue;
}

要返回的值，在各种情况下，都应该有一个return。可以使用上面的方法，定义一个ret，给他一个初始值，最后return就可以了。