【C++】 4_布尔类型和引用

布尔类型

• C++ 中的布尔类型

  • C++ 在 C 语言的基础类型系统之上增加了 bool
  • C++ 中的 bool 可取的值只有 true 和 false
  • 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 表示；
false 代表非真值，编译器内部用 0 表示。

布尔类型的值

• bool 类型只有 true(非0) 和 false(0)两个值
• C++编译器会将非0值转换为 true， 0 转换为 false

编程实验： 布尔类型的使用

test_1.cpp

#include <stdio.h>

int main()
{
    bool b = 0;
    
    printf("b = %d\n", b);
    
    b++;
    
    printf("b = %d\n", b);
    
    b = b - 3;
    
    printf("b = %d\n", b);

    return 0;
}

输出：
b = 0
b = 1
b = 1

test_2.cpp

#include <stdio.h>

int main()
{
    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("b = %d, a = %d\n", b, a);
    
    a = 0;
    b = a;
    
    printf("b = %d, a = %d\n", b, a);

    return 0;
}

输出：
sizeof(b) = 1
b = 0, a = 0
b = 1, a = 1
b = 1, a = 1
b = 1, a = 10
b = 0, a = 0

• 布尔类型是 C++ 中的基础类型

  • 可以定义 bool 类型的全局变量、局部变量
  • 可以定义 bool 类型的常量
  • 可以定义 bool 类型的指针
  • 可以定义 bool 类型的数组
  • ......

三目运算符

• C++ 对三目运算符进行了升级

下面的代码正确吗？

void code()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    
    (a < b ? a : b) = 3;
    
    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
}

g++:编译无警告，无错误
gcc:error: lvalue required as left operand of assignment

• C 语言中的三目运算符返回的是变量值

  • 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

  • 即可以作为左值使用，又可以作为右值使用

注意：
三目运算符可能返回的值中如果有一个常量值，则不能作为左值使用。

C++ 中的引用

• 变量名回顾

  • 变量是一段连续存储空间的别名
  • 程序中通过变量来申请并命名存储空间
  • 通过变量的名字可以使用存储空间

问题：一段连续的存储空间只能有一个别名吗？

• 在 C++ 中新增加了引用的概念

  • 引用可以看作一个已定义变量的别名
  • 引用的语法： Type& name = var；

void code()
{
    int a = 4;
    int& b = a;    // b 为 a 的别名
    
    b = 5;         // 操作 b 就是 操作 a
}

注意：
普通引用在定义时必须用同类型的变量进行初始化

实例分析： 引用初体验

#include <stdio.h>

int main()
{
    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;
}

输出：
a = 5
b = 5
&a = 0xbfea453c
&b = 0xbfea453c

int a;
float& b = a;
g++: error: invalid initialization of reference of type ‘float&’ from expression of type ‘int’

float& b;
g++: error: ‘b’ declared as reference but not initialized

int& b = 1;
g++: error: invalid initialization of non-const reference of type ‘int&’ from a temporary of type ‘int’

• C++ 对三目运算符做了什么？

  • 当三目运算符的可能返回都是变量时，返回的是变量引用
  • 当三目运算符的可能返回中有常量时，返回的是值

void code()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    
    (a < b ? a : b) = 3; // 正确，返回 a 或 b 的引用，可作为左值
    (a < b ? 1 : b) = 3; // 错误，返回 1 或 b 的值，不能作为左值
}

小结

• bool 类型是 C++ 新增加的基础类型
• bool 类型的值只能是 true 和 false
• C++ 中的三目运算符可作为左值使用
• C++ 中的引用可以看作变量的别名来使用
• 三目运算符的可能返回都是变量时，返回的是引用

以上内容参考狄泰软件学院系列课程，请大家保护原创！