เหตุใด“ sizeof (a? true: false)” จึงให้เอาต์พุตสี่ไบต์

ฉันมีโค้ดเล็ก ๆ เกี่ยวกับตัวsizeofดำเนินการกับตัวดำเนินการที่เกี่ยวข้อง:

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

int main()
{
    bool a = true;
    printf("%zu\n", sizeof(bool));  // Ok
    printf("%zu\n", sizeof(a));     // Ok
    printf("%zu\n", sizeof(a ? true : false)); // Why 4?
    return 0;
}

เอาท์พุท ( GCC ):

1
1
4 // Why 4?

แต่ที่นี่,

printf("%zu\n", sizeof(a ? true : false)); // Why 4?

ตัวดำเนินการ ternary ส่งคืนbooleantype และ sizeof booltype เป็น1byte ใน C

แล้วทำไมถึงsizeof(a ? true : false)ให้เอาต์พุตสี่ไบต์?

#include <stdbool.h>มันเป็นเพราะคุณมี ส่วนหัวนั้นกำหนดมาโคร trueและfalseเป็น1และ0ดังนั้นคำสั่งของคุณจะมีลักษณะดังนี้:

printf("%zu\n", sizeof(a ? 1 : 0)); // Why 4?

sizeof(int) คือ 4 บนแพลตฟอร์มของคุณ

ที่นี่booleanประเภทการส่งคืนตัวดำเนินการ ternary

โอเคมีอะไรมากกว่านั้น!

ใน C, ผลจากการนี้intการดำเนินงานประกอบไปด้วยเป็นประเภท ^{[หมายเหตุด้านล่าง (1,2)]}

ดังนั้นผลลัพธ์จึงเหมือนกับนิพจน์sizeof(int)บนแพลตฟอร์มของคุณ

หมายเหตุ 1: การอ้างอิงC11ตอนที่§7.18Boolean type and values <stdbool.h>

[.... ] มาโครสามตัวที่เหลือเหมาะสำหรับใช้ใน#ifคำสั่งก่อนการประมวลผล พวกเขาคือ

true

ซึ่งขยายเป็นค่าคงที่จำนวนเต็ม 1

false

ซึ่งขยายเป็นค่าคงที่จำนวนเต็ม 0, [.... ]

หมายเหตุ 2: สำหรับตัวดำเนินการตามเงื่อนไขบทที่§6.5.15 ( เน้นของฉัน )

ตัวถูกดำเนินการแรกได้รับการประเมิน มีจุดลำดับระหว่างการประเมินและการประเมินตัวถูกดำเนินการที่สองหรือสาม (แล้วแต่ว่าจะประเมินแบบใด) ตัวถูกดำเนินการที่สองจะได้รับการประเมินก็ต่อเมื่อตัวแรกเปรียบเทียบไม่เท่ากันกับ 0 ตัวถูกดำเนินการที่สามจะได้รับการประเมินก็ต่อเมื่อตัวแรกเปรียบเทียบเท่ากับ 0 ผลลัพธ์คือค่าของตัวถูกดำเนินการที่สองหรือสาม (แล้วแต่ว่าจะประเมินค่าใด), [... ]

และ

ถ้าตัวถูกดำเนินการทั้งสองและสามมีประเภทเลขคณิตประเภทผลลัพธ์ที่จะถูกกำหนดโดยการแปลงเลขคณิตตามปกติจะถูกนำไปใช้กับตัวถูกดำเนินการทั้งสองนั้นคือประเภทของผลลัพธ์ [.... ]

intด้วยเหตุนี้ผลจะเป็นชนิดจำนวนเต็มและเนื่องจากในช่วงที่ค่าคงที่ได้อย่างแม่นยำชนิด

ที่กล่าวว่าเป็นคำแนะนำทั่วไปint main()ควรจะเป็นint main (void)ไปตามมาตรฐานอย่างแท้จริง

ตัวดำเนินการ ternary คือปลาชนิดหนึ่งสีแดง

    printf("%zu\n", sizeof(true));

พิมพ์ 4 (หรืออะไรก็ได้ที่sizeof(int)อยู่บนแพลตฟอร์มของคุณ)

ต่อไปนี้สันนิษฐานว่าboolเป็นคำพ้องcharหรือประเภทของขนาด 1 ที่คล้ายกันและมีขนาดใหญ่กว่าintchar

เหตุผลว่าทำไมsizeof(true) != sizeof(bool)และsizeof(true) == sizeof(int)เป็นเพียงเพราะtrueเป็นไม่ได้boolการแสดงออกของประเภท intมันเป็นเรื่องการแสดงออกของประเภท มันเป็น#defineวันที่เป็นใน1stdbool.h

ไม่มี rvalues ​​ประเภทboolC เลย ทุก rvalue ดังกล่าวจะได้รับการเลื่อนตำแหน่งเป็นทันทีintแม้ว่าจะใช้เป็นข้อโต้แย้งsizeofก็ตาม แก้ไข: วรรคนี้ไม่เป็นความจริงข้อโต้แย้งที่จะไม่ได้รับการเลื่อนตำแหน่งให้sizeof intสิ่งนี้ไม่ส่งผลกระทบต่อข้อสรุปใด ๆ

เกี่ยวกับประเภทบูลีนใน C

ประเภทบูลีนถูกนำมาใช้ในภาษาซีค่อนข้างช้าในปี 2542 ก่อนหน้านั้น C ไม่มีประเภทบูลีน แต่ใช้แทนintนิพจน์บูลีนทั้งหมด ดังนั้นตัวดำเนินการทางตรรกะทั้งหมดเช่น> == !etc จะส่งคืนintค่า1หรือ0.

เป็นเรื่องกำหนดเองสำหรับแอปพลิเคชันที่จะใช้ประเภทโฮมเมดเช่นtypedef enum { FALSE, TRUE } BOOL;ซึ่งจะลดintขนาดเป็นขนาด

C ++ มีประเภทบูลีนที่ดีกว่าและชัดเจนboolซึ่งมีขนาดไม่เกิน 1 ไบต์ ในขณะที่ประเภทบูลีนหรือนิพจน์ใน C จะลงท้ายด้วย 4 ไบต์ในกรณีที่แย่ที่สุด ความเข้ากันได้บางอย่างกับ C ++ ถูกนำมาใช้ใน C กับมาตรฐาน C99 C จากนั้นมีประเภทบูลีน_Boolและส่วนหัวstdbool.hด้วย

stdbool.hให้ความเข้ากันได้กับ C ++ ส่วนหัวนี้กำหนดมาโครbool(การสะกดแบบเดียวกับคีย์เวิร์ด C ++) ที่ขยาย_Boolเป็นประเภทซึ่งเป็นประเภทจำนวนเต็มขนาดเล็กซึ่งอาจมีขนาดใหญ่ 1 ไบต์ ในทำนองเดียวกันส่วนหัวมีสองแมโครtrueและfalseการสะกดคำเดียวกับคำหลัก C ++ แต่มีความเข้ากันได้กับโปรแกรม C เก่า ดังนั้นtrueและfalseขยายตัวออกไป1และ0ใน C intและประเภทของพวกเขาคือ มาโครเหล่านี้ไม่ได้อยู่ในประเภทบูลีนอย่างที่คีย์เวิร์ด C ++ ที่เกี่ยวข้องจะเป็น

ในทำนองเดียวกันเพื่อวัตถุประสงค์ในการใช้งานร่วมกันได้ย้อนหลังตัวดำเนินการเชิงตรรกะใน C ยังคงส่งคืนมาintจนถึงทุกวันนี้แม้ว่า C ในปัจจุบันจะมีประเภทบูลีน ในขณะที่อยู่ใน C ++ ตัวดำเนินการเชิงตรรกะจะส่งคืน a bool. ดังนั้นนิพจน์เช่นsizeof(a == b)จะให้ขนาดเป็นintC แต่มีขนาดเป็นboolC ++

เกี่ยวกับตัวดำเนินการตามเงื่อนไข ?:

ตัวดำเนินการแบบมีเงื่อนไข?:เป็นตัวดำเนินการที่แปลกและมีนิสัยแปลก ๆ มันเป็นความผิดพลาดที่จะเชื่อว่ามันเป็น 100% if() { } else {}เทียบเท่ากับ ไม่มาก

มีจุดลำดับระหว่างการประเมินตัวถูกดำเนินการที่ 1 และ 2 หรือ 3 ตัว?:ดำเนินการได้รับการรับประกันว่าจะประเมินเฉพาะตัวถูกดำเนินการที่ 2 หรือ 3 ดังนั้นจึงไม่สามารถเรียกใช้ผลข้างเคียงใด ๆ ของตัวถูกดำเนินการที่ไม่ได้รับการประเมิน รหัสเหมือนจะไม่ดำเนินการtrue? func1() : func2() func2()จนถึงตอนนี้ดีมาก

แต่มีกฎพิเศษที่ระบุว่าตัวถูกดำเนินการ 2 และ 3 ต้องได้รับโดยปริยายประเภทส่งเสริมและสมดุลกับแต่ละอื่น ๆ ที่มีการแปลงทางคณิตศาสตร์ตามปกติ ( กฎการส่งเสริมประเภทโดยนัยใน C อธิบายไว้ที่นี่ ) ที่นี้หมายถึงว่าตัวถูกดำเนินการ 2 หรือ 3 จะเสมอintเป็นอย่างน้อยที่มีขนาดใหญ่เป็น

ดังนั้นมันไม่สำคัญtrueและfalseเกิดขึ้นเป็นประเภทintC เพราะนิพจน์มักจะให้ขนาดของintเรื่องเป็นอย่างน้อย

แม้ว่าคุณจะเขียนนิพจน์ ซ้ำเป็นก็ยังคงส่งกลับขนาดของ!sizeof(a ? (bool)true : (bool)false) int

นี่เป็นเพราะการส่งเสริมประเภทโดยนัยผ่านการแปลงเลขคณิตตามปกติ

คำตอบที่รวดเร็ว:

• sizeof(a ? true : false)ประเมินเป็น4เพราะtrueและfalseถูกกำหนด<stdbool.h>เป็น1และ0ตามลำดับดังนั้นนิพจน์จึงขยายออกไปsizeof(a ? 1 : 0)ซึ่งเป็นนิพจน์จำนวนเต็มพร้อมชนิดintซึ่งใช้พื้นที่ 4 ไบต์บนแพลตฟอร์มของคุณ ด้วยเหตุผลเดียวกันsizeof(true)ก็จะประเมิน4ในระบบของคุณด้วย

อย่างไรก็ตามโปรดทราบว่า:

• sizeof(a ? a : a)ยังประเมินเป็น4เพราะตัวดำเนินการ ternary ดำเนินการส่งเสริมการขายจำนวนเต็มบนตัวถูกดำเนินการที่สองและสามหากเป็นนิพจน์จำนวนเต็ม เช่นเดียวกับที่แน่นอนที่เกิดขึ้นsizeof(a ? true : false)และsizeof(a ? (bool)true : (bool)false)แต่หล่อแสดงออกทั้งหมดเป็นพฤติกรรมตามที่คาด:boolsizeof((bool)(a ? true : false)) -> 1

• นอกจากนี้ยังทราบว่าดำเนินการเปรียบเทียบประเมินค่าบูลีน1หรือ0แต่มีประเภทนี้:intsizeof(a == a) -> 4

ตัวดำเนินการเดียวที่คงลักษณะบูลีนไว้aคือ:

• ตัวดำเนินการลูกน้ำ: ทั้งคู่sizeof(a, a)และsizeof(true, a)ประเมินเป็น1เวลาคอมไพล์

• ผู้ประกอบการที่ได้รับมอบหมาย: ทั้งสองsizeof(a = a)และมีค่าsizeof(a = true)1

• ตัวดำเนินการที่เพิ่มขึ้น: sizeof(a++) -> 1

สุดท้ายทุกข้อข้างต้นใช้กับ C เท่านั้น: C ++ มีความหมายที่แตกต่างกันเกี่ยวกับboolประเภทค่าบูลีนtrueและfalseตัวดำเนินการเปรียบเทียบและตัวดำเนินการด้านท้าย: sizeof()นิพจน์ทั้งหมดนี้ประเมินเป็น1C ++

นี่คือตัวอย่างข้อมูลที่รวมอยู่ในแหล่งที่มา

#ifndef __cplusplus

#define bool    _Bool
#define true    1
#define false   0

#else /* __cplusplus */

มีมาโครtrueและfalseประกาศเป็น 1 และ 0 ตามลำดับ

อย่างไรก็ตามในกรณีนี้ประเภทคือประเภทของค่าคงที่ตามตัวอักษร ทั้ง 0 และ 1 เป็นค่าคงที่จำนวนเต็มที่พอดีกับ int ดังนั้นชนิดของมันจึงเป็น int

และsizeof(int)ในกรณีของคุณคือ 4

ไม่มีประเภทข้อมูลแบบบูลใน C คือการแสดงออกทางตรรกะแทนที่จะประเมินค่าจำนวนเต็มเมื่อความจริงเป็นอย่างอื่น10

นิพจน์เงื่อนไขชอบif, for, whileหรือc ? a : bคาดหวังจำนวนเต็มถ้าตัวเลขเป็นที่ไม่ใช่ศูนย์ก็ถือว่าtrueยกเว้นกรณีพิเศษบางอย่างที่นี่เป็นฟังก์ชั่นรวม recursive ซึ่งประกอบไปด้วยผู้ประกอบการจะประเมินtrueจนกว่าจะเข้าถึงn0

int sum (int n) { return n ? n+sum(n-1) : n ;

นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อNULLตรวจสอบตัวชี้นี่คือฟังก์ชันเรียกซ้ำที่พิมพ์เนื้อหาของรายการที่เชื่อมโยงเดี่ยว

void print(sll * n){ printf("%d -> ",n->val); if(n->next)print(n->next); }