C++有逻辑运算，!a，a && b，a || b适用于真/假值。还有位运算，适用于所有（整数？）类型、~a、a & b、a | b、a ^ b、（a << N，a >> N），再加上原地变异算子a &= b，a |= b，a ^= b，（a <<= b，a >>= b）。
让我困惑的是，位操作可能作用于bool中根本不属于真/假值的位，甚至是不必要的位操作。我想最后一个事实使得位移位对于bool来说是未定义的，这让我怀疑是否所有的位操作都是有效的。
那么，对于布尔类型~a == !a，a && b == a & b，a || b == a | b，这些等价吗？
由于某种原因（这里不会质疑），没有"原地"* 逻辑 * 变异操作符（即a &&= b、a ||= b）。
这引发了以下问题：这些其他的位运算对布尔值本身有效吗？a &= b和a |= b是否总是分别等价于a = a && b和a = a || b？**（没有"就地"异或a = a ^ b？）
一些例子：https://godbolt.org/z/hcccG8c9o
1条答案
按热度按时间ffx8fchx1#
(For简单性我将假设C20，即整数类型的2的补码表示。我所写的东西在技术上可能不适用于C20之前所有理论上可能一致的整数类型表示。）
令我困惑的是，按位运算可能作用于根本不属于真/假值的bool位。
内置的按位运算首先将 * 通常的算术转换 * 应用于其操作数。对于包含 * 整数提升 * 的整数操作数：转换等级低于
int的操作数首先转换为int（如果int不能保存原始类型的所有值，则转换为unsigned int或更高等级的整数类型）。升级始终保持原始值不变。对于
bool，trueMap到1，falseMap到0。因此，升级后的结果将设置或取消设置其最低有效位，而所有其他位都将取消设置。此外，始终至少有15个此类位。因为X1 M10 N1 X必须至少为16位宽。因此，
~a == !a始终为假。~将设置这些附加位，而!a的提升不会。然而，只有当a为false时，bool(~a) == bool(!a)才为true，因为设置了附加位时，bool(~a)始终为true。a && b == a & b始终为真，因为当应用&时，附加位将为零。a || b == a | b总是为真，因为附加位将再次保持为零。但是，如果
a和b是实际表达式，则还有另一个区别，即逻辑运算符会缩短求值，而按位运算符不会，因此副作用可能不同。此外，逻辑运算符的结果将是
bool，而按位运算符的结果将是int。因此，它们不可互换，因为它们可能例如影响使用其结果的重载分辨率。而且，这只适用于内置运算符。如果涉及任何重载运算符，则没有任何保证。