Почему ядро ​​Linux использует двойное логическое отрицание вместо приведения к bool?

Когда Linux был впервые написан, не было логического типа. Язык C рассматривал все, что не равно нулю, как истинное в булевых выражениях. Таким образом, 7, -2 и 0xFF являются «истинными». Нет логического типа для приведения. Трюк с двойным отрицанием гарантирует, что результатом будет либо нуль, либо любой битовый шаблон, который авторы компилятора выбрали для представления true в логических выражениях. Когда вы отлаживаете код и просматриваете значения памяти и регистров, легче распознать истинные значения, когда все они имеют одинаковые битовые комбинации.

Приложение: согласно проекту стандарта C89, раздел 3.3.3.3:

Результат оператора логического отрицания ! равно 0, если значение его операнда сравнивается с неравным 0, 1, если значение его операнда сравнивается с равным 0. Результат имеет тип int . Выражение !E эквивалентно (0==E).

Таким образом, хотя на заре ОС Linux не было логического типа, двойное отрицание давало бы либо 0, либо 1 (благодаря Gox за указание на это), в зависимости от правдивости выражения. Другими словами, любой битовый шаблон в диапазоне от INT_MIN..-1 до 1..INT_MAX дал бы 1, а нулевой битовый шаблон говорит сам за себя.

Единственная причина, по которой я могу себе представить, заключается в том, что это экономит набор текста (7 символов против 2 символов).

Как уже упоминали @jwdonahue и @Gox, это неверная причина. В C не было логического значения, когда было написано ядро ​​Linux, поэтому приведение к логическому типу было невозможным.

Что касается эффективности, то оба они эквивалентны, потому что компиляторы могут легко понять это. См. https://godbolt.org/g/ySo6K1.

bool cast_to_bool_1(int x) {
    return !!x;
}

bool cast_to_bool_2(int x) {
    return (bool) x;
}

Обе функции компилируются в одну и ту же сборку, которая использует инструкцию test для проверки, равен ли аргумент нулю или нет.

test edi, edi   // checks if the passed argument is 0 or not
setne al        // set al to 0 or 1 based on the previous comparison
ret             // returns the result

C язык в отличие от других языков не имеет bool типа. bool в C на самом деле определено в stdbool.h, который не включен во многие проекты C. Ядро Linux является одним из таких проектов, и было бы сложно просмотреть код Linux и обновить все, чтобы использовать bool сейчас. Вот почему ядро ​​Linux не использует bool в C.

почему !!x? Это делается для того, чтобы значение y было либо 1, либо 0. Например, если у вас есть этот cocd

x=5;
int y = !!x;

Мы знаем, что все, что ненулевые значения в C означают истину. Таким образом, приведенный выше код будет сокращаться до y= !!(5), за которым следует y = !(0), а затем y = 1.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Еще одна вещь, я только что видел, как ОП упомянул кастинг на bool. В C нет bool в качестве базового типа, bool является определенным типом, поэтому компиляторы не приводят целые числа к логическому типу.

РЕДАКТИРОВАТЬ 2: Чтобы дополнительно объяснить, в C++, Java и других языках, когда вы вводите bool a = false, вам не нужно использовать заголовки или компилировать некоторые другие библиотеки или определять тип bool для работы типа bool, он уже включен в компиляторы, где, как в с вы должны.

РЕДАКТИРОВАТЬ 3: bool не то же самое, что _Bool.