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Guru of the week #26 Bool. (转)

原创 IT综合 作者:worldblog 时间:2007-12-06 08:27:19 0 删除 编辑
Guru of the week #26 Bool. (转)[@more@]

作者:Hub Sutter
译者:黄森堂
感谢ed9er(始祖鸟)的校验。

/*此文是译者出于自娱翻译的GotW(Guru of the Week)系列文章第一篇,原文的版权是属于Hub Sutter(著名的C++专家,《Exceptional C++》的作者)。此文的翻译没有征得原作者的同意,只供学习讨论。——译者
*/

#26 Bool.

难度:7/10

我们有需要基本的bool类型吗?,现存的语言为什么不是仅仅的仿真它,本期将给你答案。

问题:

自从ARM.[1]发布以来,除了wchar_t之外(wchar_t在C里是用typedef实现的),bool是唯一添加到C++里的基本数据类型;如果不添加这个基本类型,能用已有的数据类型达到相同的效果吗?如果能,请给出一个实现,如果不能,请指出各种可能的实现方法都有哪些缺陷?

解决方法:

自从ARM.[1]发布以来,除了wchar_t之外(wchar_t在C里是用typedef实现的),bool是唯一添加到C++里的基本数据类型;如果不添加这个基本类型,能用已有的数据类型达到相同的效果吗?如果能,请给出一个实现,如果不能,请指出各种可能的实现方法都有哪些缺陷?

回答是:不能,bool明确地添加到C++作为基本类型(并保留true与false关键字),因为它们(bool型和true, false)没法通过现有的语言特性准确实现。

如果不是,将给出同等实现基本类型的几个潜在的原因。

4种主要的实现方法:

第一种:Typedef(评价:8.5/10)

Option 1: Typedef (SCOre: 8.5 / 10)

这种方法用"typedef bool;",典型如:

typedef int bool; const bool true = 1; const bool false = 0;


这种解决方法不错,但是不允许重载bool,例如:


// file f.h void f( int ); // ok void f( bool ); // ok, 重新声明相同的函数 // file f.cpp void f( int ) { /*...*/ } // ok void f( bool ) { /*...*/ } // error, 重定义


另一个问题是跟这相同的代码:


void f( bool b ) { assert( b != true && b != false ); }


于是可以看出第一种实现不够好!

第二种方法:#define(评价:0/10)

这种方法用"#define bool ",典型如:

#define bool int #define true 1 #define false 0


这种方法是有害的,这不仅仅与上面的第一种方法有相同的问题,而且通常破坏了#defines,例如:它缺乏自定义,且当有人在尝试使用这个库时已经有了变量名字'false';现在就可以从基本类型看到它们的差异。

尝试用预处理程序来模拟这种类型是很坏的主意。

第三种方法:Enum(评价:9/10)

用这种方法去产生"enum bool",典型如:

enum bool { false, true };


这种方法比第一种方法好几分,在这种方法,它允许重载(第一种方法的主要问题),但在条件表达式不允许自动类型转换(第一种方法是可以的):

bool b; b = ( i == j );


这是错误的,因为int不能隐含地转换成enums

第四种方法:Class(评价:9/10)

这是面向对象语言,对吗?,所以为什么不写个类,典型如:

class bool { public: bool(); bool( int ); // 在条件表达式允许转达换 operator=( int ); // //operator int(); // 有问题! //operator void*(); // 有问题! private: unsigned char b_; }; const bool true ( 1 ); const bool false( 0 );


除了转换操作有问题之外就可以工作了,这些问题的原因:

1.由于自动类型转达换,重载解决了bool的冲突,(尤其是基本类型的转换)

1. 如果使用自动类型转换,bool型的数据会影响到函数重载,就像其他任何一个类里的隐式构造函数和(或)自动类型转换一样(尤其是基本类型的转换)。

2.不能转换与int或void*相似的类型,bool在条件中不能作测试,例如:

2. 如果不使用自动类型转换,那么bool类型将无法使用在条件判断中

bool b; /*...*/ if( b ) // 错误,不能转换与int或void*相似的类型 { // /*...*/ }


这种方法抓住了22种情形:我们必须选择一个或其它的,两种方法皆让我们

这是一个经典的所谓的Catch-22困境:我们必须也只能选择其中的一个,但没有一种情况可以满足我们的需要:使这个类表现得和基本类型bool一样。

总结:

A typedef ... bool不允许重载。

A #define bool不允许重载且通常破坏了#define

enum bool允许重载但在条件表达式不能进行自动类型转换(相似于"b = (i == j);")。

bool类允许重载但不能让bool对象在条件中作测试,除非它能提供自动转换到基本类型,可它通常以破坏了类型自动转换。

对极了,我们真的很需要基本成的bool类型,最后,还有一件事情(和重载有关的),就是,对于所有的方式(除了在第四种方式下有可能)我们都无法指明那个条件判断表达式是一个bool类型。(我想作者要表达的意思是,对于各种模拟bool的方式,我们都无法把bool当作一种真正意义上的数据类型,并使用它来重载函数,考虑这样的调用:func(i == j); 在被当作参数去寻找匹配的函数之前,你根本无法改变这个条件判断表达式运算的结果的类型,其实我觉得关于这点他在前面已经讲得很清楚了,不知道为什么要称作one more thing)

备注:

1. M. Ellis M and B. Stroustrup. The Annotated C++ Reference Manual (Addison-Wesley, 1990). 


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