¿Está bien definida la operación “falso <verdadero”?

154
duncan 2014-10-02 04:40.

¿La especificación C ++ define:

  1. la existencia del operador 'menor que' para los parámetros booleanos, y si es así,
  2. el resultado de las 4 permutaciones de parámetros?

En otras palabras, ¿los resultados de las siguientes operaciones están definidos por la especificación?

false < false
false < true
true < false
true < true

En mi configuración (Centos 7, gcc 4.8.2), el código a continuación escupe lo que esperaría (dado el historial de C de representar falso como 0 y verdadero como 1):

false < false = false
false < true = true
true < false = false
true < true = false

Si bien estoy bastante seguro de que la mayoría (¿todos?) Los compiladores darán el mismo resultado, ¿está esto legislado por la especificación C ++? ¿O es un compilador confuso, pero compatible con la especificación, que puede decidir que verdadero es menos que falso?

#include <iostream>

const char * s(bool a)
{
  return (a ? "true" : "false");
}

void test(bool a, bool b)
{
  std::cout << s(a) << " < " << s(b) << " = " << s(a < b) << std::endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  test(false, false);
  test(false, true);
  test(true, false);
  test(true, true);
  return 0;
}
c++ boolean language-lawyer comparison-operators

4 answers

207
Shafik Yaghmour 2014-10-02 04:45.

TL; DR:

Las operaciones están bien definidas según el borrador del estándar C ++.

Detalles

Podemos ver eso yendo a la sección del borrador del estándar C ++ 5.9 Operadores relacionales que dice (el énfasis es mío en el futuro ):

Los operandos tendrán la aritmética , la enumeración, o un puntero de tipo , o tipo std :: nullptr_t. Los operadores <(menor que),> (mayor que), <= (menor o igual que) y> = (mayor o igual que) dan como resultado falso o verdadero. El tipo de resultado es bool

y bools son tipos aritemáticos de 3.9.1 Tipos fundamentales

Los tipos bool , char, char16_t, char32_t, wchar_t y los tipos de enteros con signo y sin signo se denominan colectivamente tipos integrales.

y

Los tipos integrales y flotantes se denominan colectivamente tipos aritméticos.

y truey falseson literales booleanos de 2.14.6literales booleanos:

boolean-literal:
    false
    true

Volviendo a la sección 5.9para ver más a fondo la mecánica de los operadores relacionales, dice:

Las conversiones aritméticas habituales se realizan en operandos de tipo aritmético o enumeración.

las conversiones aritméticas habituales se tratan en la sección 5que dice:

De lo contrario, las promociones integrales (4.5) se realizarán en ambos operandos

y la sección 4.5dice:

Un prvalue de tipo bool se puede convertir en un prvalue de tipo int, con false en cero y true en uno.

y entonces las expresiones:

false < false
false < true
true < false
true < true

el uso de estas reglas se convierte en:

0 < 0
0 < 1
1 < 0
1 < 1
63
Mark Ransom 2014-10-02 04:42.

Los valores booleanos están sujetos a las promociones de enteros habituales, con falsedefinido como 0y truedefinido como 1. Eso hace que todas las comparaciones estén bien definidas.

22
Vlad from Moscow 2014-10-02 04:53.

Según el estándar C ++ (5.9 operadores relacionales)

2 Las conversiones aritméticas habituales se realizan en operandos de tipo aritmético o enumeración.

y

1 ... El tipo de resultado es bool.

y (3.9.1 tipos fundamentales)

6 Los valores de tipo bool son verdaderos o falsos.49 [Nota: No hay tipos o valores de bool con signo, sin signo, corto o largo. —Nota final] Los valores de tipo bool participan en promociones integrales (4.5).

y (4.5 promociones integrales)

6 Un prvalue de tipo bool se puede convertir en un prvalue de tipo int, con false en cero y true en uno .

Entonces, en todos sus ejemplos, verdadero se convierte a int 1 y falso se convierte a int 0

Estas expresiones

false < false
false < true
true < false
true < true

son enteramente equivalentes a

0 < 0
0 < 1
1 < 0
1 < 1
8
Blindstealer 2014-10-02 23:03.

Booleano falsees equivalente a int 0, y booleano truees equivalente a int 1. Entonces esto explica por qué la expresión false < true=> 0 < 1es la única que regresa true.

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