第4课 布尔类型和引用

C++中的布尔类型：

　　C++在C语言的基本类型系统之上增加了bool

　　C++中的bool可取的值只有true和false（在程序编写上使用true或false，在编译器内部还是用1或0）

　　理论上bool只占用一个字节

注意：

　　true代表真值，编译器内部用1来表示

　　false代表非真值，编译器内部用0来表示

C语言中没有对应的布尔的基本的类型，一般用int代替，这在功能上是可以的，但是显得不那么严谨。

C++在类型上进行了加强，所以引入了bool类型。

 

下面的代码会输出什么？

 

将0赋值给bool类型的变量b是合法的，C++要让这种语法能编译过去，因为要兼容C语言。

　　为了兼容C语言，C++中的bool类型是支持数学运算的，只不过C++编译器在内部会做一些调整，运算之后如果是非零值，C++编译器会将这个值直接转换为true。0值直接转换为false。

对上述的程序进行编译并运行，结果如下：

 

b=b-3导致b的值为-2，但由于b是bool类型，C++编译器会对其内部的值进行调整，只要不是0最终都会变成1。

 再次看示例程序：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    bool b = false;
    int a = b;
    
    printf("sizeof(b) = %d\n", sizeof(b));
    printf("b = %d, a = %d\n", b, a);
    
    b = 3;
    a = b;
    
    printf("b = %d, a = %d\n", b, a);
    
    b = -5;
    a = b;
    
    printf("b = %d, a = %d\n", b, a);
    
    a = 10;
    b = a;
    
    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
    
    a = 0;
    b = a;
    
    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
    
    return 0;
}

执行结果如下：

 

从输出结果可以得到，bool类型占用了1个字节。

布尔类型是C++中的基本数据类型：

 

C++对三目运算符进行了升级，考虑下面的代码正确吗？

 

三目运算符放到了赋值符号的左边，在C语言中三目运算符不能当做左值来使用。

用C语言编译器对上述程序进行编译，结果如下：

 

可见，在C语言中三目运算符当做左值时会报错。

用C++编译器进行编译并执行，结果如下：

 

a<b为真，a被返回并被赋值为3。

C语言中的三目运算符返回的是变量的值（是值，不是变量本身），不能作为左值使用

C++中的三目运算符可直接返回变量本身，既可作为右值使用，又可作为左值使用。

注意：

　　三目运算符可能返回的值中如果有一个是常量值，则不能作为左值使用

 例：

 

我们将三目运算符中的一个值写成了2，用g++编译，结果如下：

 

C++中的三目运算符返回变量本身，这种升级的意义是什么呢？C++对三目运算符做了什么？这些问题我们在后面回答。

 

变量名回顾：

 

一段连续的存储空间只能有一个别名吗？这在C++中是不一定的，C++中进行了升级，一段存储空间可以有多个别名，于是引用的概念就出来了。

在C++中新增加了引用的概念：

　　引用可以看做一个已定义变量的别名

 C++是强类型的，所以普通引用在定义时必须用同类型的变量进行初始化。

C+引用的程序示例如下：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = 4;
    int& b = a;
    
    b = 5;
    
    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
    printf("&a = %p\n", &a);
    printf("&b = %p\n", &b);
    
    return 0;
}

执行结果如下：

a和b打印出的地址是一样的，这说明它们代表的是内存中的同一块存储空间。

将b的类型改为float类型，如下：

 

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = 4;
    float& b = a;
    
    b = 5;
    
    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
    printf("&a = %p\n", &a);
    printf("&b = %p\n", &b);
    
    return 0;
}

 

编译结果如下：

 

C++是强类型语言，从上图可见，不同类型的赋值出错了。

 再次修改程序如下：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = 4;
    float& b;
    
    b = 5;
    
    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
    printf("&a = %p\n", &a);
    printf("&b = %p\n", &b);
    
    return 0;
}

编译结果如下：

 

引用必须要初始化。

再次做如下实验：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = 4;
    float& b = 1;
    
    b = 5;
    
    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
    printf("&a = %p\n", &a);
    printf("&b = %p\n", &b);
    
    return 0;
}

编译结果如下：

 

从概念上说，b必须是另一个变量的别名，不可能是字面常量1这样的别名。字面常量不需要别名。

 

通过以上的实验，我们对引用有了一定的认识，至此可以回答上面遗留的问题了，C++对三目运算符做了什么？

 

小结：

　　bool类型是C++新增加的基础类型

　　bool类型的值只能是true或false

　　C++中的三目运算符可作为左值使用

　　C++中的引用可以看做变量的别名来使用

　　三目运算符的可能返回都是变量时，返回的是引用