最近工作上被一个小问题耽误了一些时间，在此记录一下。
问题出在对一个布尔变量的取反上。
我的本意是想检查一个结构体中某 1 bit 是0还是1，我直接进行取反“~”操作，运行是结果跟预想的不一致。才发现这个取反操作是一个坑。
且看下面测试程序：
#define uint32_t unsigned int
typedef union
{
struct {
uint32_t name : 8;
uint32_t age : 8;
uint32_t b0 : 1;
uint32_t b1 : 1;
uint32_t reserved : 14;
} bits;
uint32_t all;
}ST0;
int main()
{
printf("=====Test Start.=====\n\n");
bool res0 = 0;
bool res1 = 0;
bool res2 = 0;
uint32_t res0_32 = 0;
uint32_t res1_32 = 0;
ST0 s0;
s0.all = 0;
s0.bits.name = 0xff;
s0.bits.b0 = 1;
s0.bits.b1 = 0;
res0 = ~s0.bits.b0;
res0_32 = ~s0.bits.b0;
res1 = ~s0.bits.b1;
res1_32 = ~s0.bits.b1;
res2 = !s0.bits.b0;
printf("The result of bit inverse: res0 = %d, res1 = %d \n\n", res0, res1);
printf("The result of bit inverse: res0_32 = 0x%08x, res1_32 = 0x%08x \n\n", res0_32, res1_32);
printf("The result of bit inverse: res2 = %d\n\n", res2);
printf("=====Test End.=====\n\n\n");
return 0;
}
运行结果如下：
=====Test Start.=====
The result of bit inverse: res0 = 1, res1 = 1
The result of bit inverse: res0_32 = 0xfffffffe, res1_32 = 0xffffffff
The result of bit inverse: res2 = 0
=====Test End.=====
最明显的意外之处是，开始s0.bits.b0和s0.bits.b1这两个bit一个是1，一个是0；对它们取反“~”之后赋给一个bool变量，发现结果都是1.
然后我把bool变量的类型改成了32位的无符号数，观察结果发现，实际上程序是s0.bits.b0当作一个32bit的数进行处理的，而不是单纯1bit。
所以前面的结果也就合理了，两个都不是0（res0_32 = 0xfffffffe, res1_32 = 0xffffffff）的数赋值给bool变量，当然结果都是1.
结论是，这种情况下要用“！”而不是“~”。