C11_Generic 将 true 和 false 推导为整数

Question

在 C11 中，有一个 _Generic 宏可以实现很酷的泛型函数。然而，在正常情况下使用 true 和 false 会导致不正确的推导：

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

#define TypeName(x) \
  _Generic((x), \
    bool: "bool", \
    int: "int", \
    default: "unknown")

#if defined (__STDC_VERSION__) && (__STDC_VERSION__ >= 201112L) && (__bool_true_false_are_defined)
# undef true
# define true ((bool)(1))
# undef false
# define false ((bool)(0))
#endif

int main(void)
{
    printf("1: %s\n", TypeName(1));
    printf("true: %s\n", TypeName(true));
    printf("false: %s\n", TypeName(false));
}

这会打印：

1: int
true: bool
false: bool

但是没有重新定义true和false的中间位：

1: int
true: int
false: int

这意味着您不能执行 _Generic 功能，例如：

struct Variant * const int32 = variant_create(1);
struct Variant * const boolean = variant_create(true);

所以我的问题是:

重定义片段安全吗？
这是 C11 标准中的疏忽还是 GCC 和 Clang 中的错误？

Answer 1

那是因为stdbool.h中的true和false只是整数1和0，它们的类型确实是int，不是bool.

C11 §7.18 Boolean type and values <stdbool.h>

The remaining three macros are suitable for use in #if preprocessing directives. They are
true
which expands to the integer constant 1,
false
which expands to the integer constant 0, and
__bool_true_false_are_defined
which expands to the integer constant 1.

Answer 2

两种类型确实都是宏：

7.18 Boolean type and values

The remaining three macros are suitable for use in #if preprocessing directives.
They are:
true which expands to the integer constant 1,
false which expands to the integer constant 0,
and
__bool_true_false_are_defined which expands to the integer constant 1.

最后一条规则说你可以重新定义宏：

Notwithstanding the provisions of 7.1.3, a program may undefine and perhaps then redefine the macros bool, true, and false. ²⁵⁹⁾

^{259) See ‘‘future library directions’’ (7.31.9)}

尽管引用了规则：

7.1.3 Reserved identifiers

If the program removes (with #undef) any macro definition of an identifier in the first group listed above, the behavior is undefined.

规则 7.31.9 说重新定义可能不是一个好主意：

7.31.9 Boolean type and values

The ability to undefine and perhaps then redefine the macros bool, true, and false is an obsolescent feature.

所以我建议您创建自己的 my_true 和 my_false 宏，这些宏被转换为 _Bool。

Answer 3

你的问题 "Is this an oversight in the C11 standard or a bug in GCC and Clang?" 的答案是 "neither"。

其他人已经解释了为什么它不是 GCC 和 Clang 中的错误。

这也不是标准中的疏忽，标准定义了 true 和 false 以实现向后兼容性。如果 true 被定义为 (bool)1 并且 false 被定义为 (bool) 0，更容易遇到不兼容的宏定义。最明显的效果是警告。如果宏的重新定义（不干预#undef）没有改变定义，编译器通常不会发出警告；因此，最简单的定义最不可能在实际中产生问题。

Answer 4

C 没有比 int 更窄的整数类型的文字，正如其他人所说，宏 false 和 true 因此被定义为 0 和 1。因此，您为 _Bool 描述的问题对于所有其他窄数据类型都是相同的：很难在类型泛型宏中触发例如 short 变体，并使用 [=18 调用这样的宏=] 也不会触发 char 变体。

您的替换宏不好用，因为它们在预处理器 #if 表达式中不可用。如果您之后包含的某些代码使用它们，那么编译将失败。

你可以使用

# define true ((_Bool)+1)
# define false ((_Bool)+0)

相反。小加号 + 神奇地使预处理器将它们解释为表达式中的 ((0)+1) 和 ((0)+0)，因此它们仍然会按照您的预期进行。

C11_Generic 将 true 和 false 推导为整数

C11_Generic deduces true and false as integers

c

generics

c11

C11 §7.18 Boolean type and values `<stdbool.h>`

C11_Generic 将 true 和 false 推导为整数

C11_Generic deduces true and false as integers

c

generics

c11

C11 §7.18 Boolean type and values <stdbool.h>

C11 §7.18 Boolean type and values `<stdbool.h>`