Warum #define TRUE (1==1) in einem booleschen C-Makro statt einfach als 1?

Ich habe Definitionen in C gesehen

#define TRUE (1==1)
#define FALSE (!TRUE)

Ist das notwendig? Was ist der Vorteil gegenüber der einfachen Definition von TRUE als 1 und FALSE als 0?

Dieser Ansatz verwendet das Ist boolean eingeben (und auflösen true und false), wenn der Compiler dies unterstützt. (insbesondere C++)

Es wäre jedoch besser zu prüfen, ob C++ verwendet wird (über die __cplusplus Makro) und tatsächlich verwenden true und false.

In einem C-Compiler ist dies äquivalent zu 0 und 1.
(Beachten Sie, dass das Entfernen der Klammern dies aufgrund der Reihenfolge der Operationen unterbricht)

Die Antwort ist Portabilität. Die numerischen Werte von TRUE und FALSE sind nicht wichtig. Was ist Wichtig ist, dass eine Aussage wie if (1 < 2) wertet zu if (TRUE) und eine Aussage wie if (1 > 2) wertet zu if (FALSE).

Zugegeben, in C, (1 < 2) wertet zu 1 und (1 > 2) wertet zu 0, also gibt es, wie andere gesagt haben, keinen praktischen Unterschied, was den Compiler betrifft. Aber indem man den Compiler definieren lässt TRUE und FALSE nach ihren eigenen Regeln machen Sie ihre Bedeutung für Programmierer deutlich und garantieren die Konsistenz innerhalb Ihres Programms und jeder anderen Bibliothek (vorausgesetzt, die andere Bibliothek folgt den C-Standards … Sie wären erstaunt).

Einige Geschichten

Einige BASICs definiert FALSE wie 0 und TRUE wie -1. Wie viele moderne Sprachen, sie interpretiert jeder Wert ungleich Null als TRUEaber sie ausgewertet boolesche Ausdrücke, die als wahr waren -1. Ihr NOT Die Operation wurde durch Addieren von 1 und Umdrehen des Vorzeichens implementiert, weil es so effizient war. So wurde ‘NOT x’ -(x+1). Ein Nebeneffekt davon ist, dass ein Wert wie 5 wertet zu TRUEaber NOT 5 wertet zu -6was auch ist TRUE! Es macht keinen Spaß, solche Fehler zu finden.

Empfohlene Vorgehensweise

Angesichts der de facto Regeln, als die Null interpretiert wird FALSE und irgendein ein Wert ungleich Null wird interpretiert als TRUEDu solltest Vergleichen Sie niemals boolesch aussehende Ausdrücke mit TRUE oder FALSE. Beispiele:

if (thisValue == FALSE)  // Don't do this!
if (thatValue == TRUE)   // Or this!
if (otherValue != TRUE)  // Whatever you do, don't do this!

Wieso den? Weil viele Programmierer die Abkürzung des Behandelns verwenden intist wie bools. Sie sind nicht gleich, aber Compiler erlauben es im Allgemeinen. So ist es zum Beispiel vollkommen legal zu schreiben

if (strcmp(yourString, myString) == TRUE)  // Wrong!!!

Dass sieht aus legitim, und der Compiler wird es gerne akzeptieren, aber es tut wahrscheinlich nicht das, was Sie wollen. Das liegt daran, dass der Rückgabewert von strcmp() ist

0 wenn yourString == myString

<0 wenn yourString < myString

>0 wenn yourString > myString

Die obige Zeile kehrt also zurück TRUE nur wenn yourString > myString.

Der richtige Weg, dies zu tun, ist entweder

// Valid, but still treats int as bool.
if (strcmp(yourString, myString))

oder

// Better: lingustically clear, compiler will optimize.
if (strcmp(yourString, myString) != 0)

Ähnlich:

if (someBoolValue == FALSE)     // Redundant.
if (!someBoolValue)             // Better.
return (x > 0) ? TRUE : FALSE;  // You're fired.
return (x > 0);                 // Simpler, clearer, correct.
if (ptr == NULL)                // Perfect: compares pointers.
if (!ptr)                       // Sleazy, but short and valid.
if (ptr == FALSE)               // Whatisthisidonteven.

Einige dieser “schlechten Beispiele” finden Sie oft im Produktionscode, und viele erfahrene Programmierer schwören auf sie: Sie funktionieren, einige sind kürzer als ihre (umständlich?) korrekten Alternativen, und die Redewendungen sind fast allgemein anerkannt. Aber bedenken Sie: Die “richtigen” Versionen sind nicht weniger effizient, sie sind garantiert portabel, sie bestehen selbst die strengsten Linters, und selbst neue Programmierer werden sie verstehen.

Lohnt sich das nicht?

Das (1 == 1) Trick ist nützlich für die Definition TRUE auf eine Weise, die für C transparent ist, aber eine bessere Eingabe in C++ ermöglicht. Derselbe Code kann als C oder C++ interpretiert werden, wenn Sie in einem Dialekt namens „Clean C“ schreiben (der entweder als C oder C++ kompiliert wird) oder wenn Sie API-Header-Dateien schreiben, die von C- oder C++-Programmierern verwendet werden können.

In C-Übersetzungseinheiten, 1 == 1 hat genau die gleiche Bedeutung wie 1; und 1 == 0 hat die gleiche Bedeutung wie 0. In den C++-Übersetzungseinheiten 1 == 1 Typ hat bool. Also die TRUE Ein so definiertes Makro lässt sich besser in C++ integrieren.

Ein Beispiel dafür, wie es sich besser integrieren lässt, ist zum Beispiel if function foo hat Überladungen für int und für booldann foo(TRUE) wird die wählen bool Überlast. Wenn TRUE ist nur definiert als 1dann funktioniert es in C++ nicht gut. foo(TRUE) will die int Überlast.

Natürlich C99 eingeführt bool, trueund false und diese können in Header-Dateien verwendet werden, die mit C99 und mit C funktionieren.

Jedoch:

• diese Praxis des Definierens TRUE und FALSE wie (0==0) und (1==0) älter als C99.
• Es gibt immer noch gute Gründe, sich von C99 fernzuhalten und mit C90 zu arbeiten.

Wenn Sie in einem gemischten C- und C++-Projekt arbeiten und C99 nicht möchten, definieren Sie die Kleinschreibung true, false und bool stattdessen.

#ifndef __cplusplus
typedef int bool;
#define true (0==0)
#define false (!true)
#endif

Davon abgesehen, die 0==0 trick wurde (wird?) von einigen Programmierern sogar in Code verwendet, der nie dazu gedacht war, in irgendeiner Weise mit C++ zu interagieren. Das kauft nichts und deutet darauf hin, dass der Programmierer ein Missverständnis darüber hat, wie boolesche Werte in C funktionieren.

Falls die C++-Erklärung nicht klar war, hier ist ein Testprogramm:

#include <cstdio>

void foo(bool x)
{
   std::puts("bool");  
}

void foo(int x)
{
   std::puts("int");  
}

int main()
{
   foo(1 == 1);
   foo(1);
   return 0;
}

Die Ausgabe:

bool
int

Zu der Frage aus den Kommentaren, wie überladene C++-Funktionen für die gemischte C- und C++-Programmierung relevant sind. Diese veranschaulichen nur einen Typunterschied. Ein triftiger Grund für den Wunsch nach a true konstant zu sein bool wenn es als C++ kompiliert wird, dient es der sauberen Diagnose. Auf den höchsten Warnstufen könnte uns ein C++-Compiler vor einer Konvertierung warnen, wenn wir eine ganze Zahl als a übergeben bool Parameter. Ein Grund für das Schreiben in Clean C ist nicht nur, dass unser Code besser portierbar ist (da er von C++-Compilern verstanden wird, nicht nur von C-Compilern), sondern wir können von den diagnostischen Meinungen von C++-Compilern profitieren.

#define TRUE (1==1)
#define FALSE (!TRUE)

ist äquivalent zu

#define TRUE  1
#define FALSE 0

in C.

Das Ergebnis der Vergleichsoperatoren ist 0 oder 1. 1==1 wird garantiert ausgewertet 1 und !(1==1) wird garantiert ausgewertet 0.

Es gibt absolut keinen Grund, die erste Form zu verwenden. Beachten Sie, dass die erste Form jedoch nicht weniger effizient ist, da bei fast allen Compilern ein konstanter Ausdruck zur Kompilierzeit und nicht zur Laufzeit ausgewertet wird. Dies ist nach dieser Regel erlaubt:

(C99, 6.6p2) “Ein konstanter Ausdruck kann eher während der Übersetzung als zur Laufzeit ausgewertet werden und kann dementsprechend an jeder Stelle verwendet werden, an der sich eine Konstante befindet.”

PC-Lint gibt sogar eine Meldung aus (506, konstanter Wert boolean), wenn Sie kein Literal für verwenden TRUE und FALSE Makros:

Für C, TRUE sollte definiert werden 1. Andere Sprachen verwenden jedoch andere Mengen als 1, so dass einige Programmierer das glauben !0 geht auf Nummer sicher.

Auch in C99, die stdbool.h Definitionen für boolesche Makros true und false direkt Literale verwenden:

#define true   1
#define false  0

Neben C++ (bereits erwähnt) gibt es einen weiteren Vorteil für statische Analysewerkzeuge. Der Compiler beseitigt alle Ineffizienzen, aber ein statischer Analysator kann seine eigenen abstrakten Typen verwenden, um zwischen Vergleichsergebnissen und anderen ganzzahligen Typen zu unterscheiden, sodass er implizit weiß, dass TRUE das Ergebnis eines Vergleichs sein muss und nicht als kompatibel angenommen werden sollte mit einer Ganzzahl.

Offensichtlich sagt C, dass sie kompatibel sind, aber Sie können sich dafür entscheiden, die absichtliche Verwendung dieser Funktion zu verbieten, um Fehler hervorzuheben – zum Beispiel, wenn jemand verwirrt sein könnte & und &&oder sie haben ihre Operatorpriorität verpfuscht.

Der praktische Unterschied ist keiner. 0 ausgewertet wird false und 1 ausgewertet wird true. Die Tatsache, dass Sie a verwenden Boolescher Ausdruck (1 == 1) oder 1definieren true, spielt keine Rolle. Sie werden beide bewertet int.

Beachten Sie, dass die C-Standardbibliothek einen speziellen Header zum Definieren von booleschen Werten bereitstellt: stdbool.h.

Wir kennen den genauen Wert, dem TRUE entspricht, nicht und die Compiler können ihre eigenen Definitionen haben. Was Sie also bevorzugen, ist, die interne des Compilers für die Definition zu verwenden. Dies ist nicht immer notwendig, wenn Sie gute Programmiergewohnheiten haben, kann aber Probleme für einen schlechten Programmierstil vermeiden, zum Beispiel:

wenn ( (a > b) == WAHR)

Dies könnte eine Katastrophe sein, wenn Sie TRUE manuell als 1 definieren, während der interne Wert von TRUE ein anderer ist.