C 标准库 <stdbool.h>

在 C99 标准之前，C 语言中通常使用整数类型（如 int）来表示布尔值。例如，0 表示假，非零值（通常是 1）表示真。这种方式虽然可行，但缺乏直观性和类型安全性。为了解决这个问题，C99 标准引入了 stdbool.h 头文件，定义了布尔类型和相关宏。

<stdbool.h> 是 C 语言中的一个标准头文件，定义了布尔类型及其相关的常量。它使得 C 语言的布尔类型（bool）变得更加明确和可用，避免了使用整数（如 0 或 1）来表示布尔值的传统做法。

stdbool.h 头文件定义了以下内容：

bool：布尔类型，用于声明布尔变量。
true：表示真值的宏，通常定义为 1。
false：表示假值的宏，通常定义为 0。
__bool_true_false_are_defined：一个宏，用于指示 true 和 false 是否已定义。

这些宏的定义如下：

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

bool 是 _Bool 类型的别名。

_Bool 是 C99 标准中引入的原生类型，表示一个布尔值。_Bool 类型只能保存 0 或 1，因此适合用来存储逻辑值。

#include <stdbool.h>

_Bool is_valid = 1;  // 也可以直接使用 _Bool 类型

要在 C 程序中使用布尔类型和相关宏，首先需要引入 <stdbool.h> 头文件：

#include <stdbool.h>

bool is_raining = true;
bool is_sunny = false;

实例

以下是一个使用 <stdbool.h> 的简单示例：

实例

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

int main() {
// 声明布尔变量
bool isReady = true;
bool isFinished = false;

// 使用布尔变量
if (isReady) {
printf("The system is ready.\n");
} else {
printf("The system is not ready.\n");
}

if (!isFinished) {
printf("The task is not finished.\n");
}

// 布尔变量的值
printf("isReady: %d\n", isReady); // 输出 1 (true)
printf("isFinished: %d\n", isFinished); // 输出 0 (false)

return 0;
}

输出结果：

The system is ready.
The task is not finished.
isReady: 1
isFinished: 0

bool 类型

使用 bool 类型定义布尔变量：

实例

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

int main() {
bool flag = true; // 使用 bool 类型

if (flag) {
printf("Flag is true.\n");
} else {
printf("Flag is false.\n");
}

return 0;
}

以上实例中，flag 是一个布尔类型的变量，初始值为 true。判断 flag 是否为 true，然后打印相应的消息。

true 和 false 宏

true 和 false 是预定义的宏，分别对应布尔值 1 和 0，可以直接在条件判断中使用：

实例

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

int main() {
bool is_logged_in = false;

// 改变布尔值
if (!is_logged_in) {
is_logged_in = true;
printf("User logged in: %s\n", is_logged_in ? "true" : "false");
}

return 0;
}

在此代码中，is_logged_in 的初始值是 false，然后在逻辑中将其改变为 true。

与 if 和 while 等语句配合使用

布尔类型在 if、while、for 等控制结构中很有用：

实例

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

int main() {
bool condition = false;

while (!condition) {
printf("The condition is false.\n");
condition = true; // 改变条件为真
}

return 0;
}

这里，while 循环会继续执行，直到 condition 变为 true。

布尔类型与整数的兼容性

尽管 bool 类型本身是一个专门的类型，但在底层实现上，它通常依赖于整数类型（通常为 int）。因此，true 可以被认为是 1，而 false 则是 0。

但是，在编程时应该避免将布尔值与普通整数混用，尽量保持类型的清晰性和可读性。

实例

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

int main() {
bool is_active = true;

// 错误的做法：将布尔值与整数混合使用
int status = is_active; // 这行可以正常编译，但最好避免

if (status) {
printf("Status is true.\n");
} else {
printf("Status is false.\n");
}

return 0;
}

虽然上述代码会正确执行，但不推荐使用，因为它混合了布尔值和整数类型，容易让代码变得难以理解。

布尔类型的优势

可读性：使用 bool 类型使得程序的意图更加明确，比起使用 int 类型代表真或假，bool 类型能够清晰地表明该变量只用来表示布尔值。
标准化：<stdbool.h> 提供了一个标准的方式来处理布尔值，避免了使用宏或整数类型来表示布尔值的复杂性。
类型安全：与 int 类型不同，bool 类型专门用于逻辑判断，减少了类型不匹配的问题。

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