C标准中两个_Bool类型值加减运算结果的定义位置是哪里？

结论 #

a和b均为_Bool类型时，a+b和a-b的运算行为在C11标准中有明确定义，不属于未定义行为。

核心规则依据 #

1. 运算前的整数提升规则 #

C11标准6.3.1.1节明确规定：所有整数秩低于int的整数类型（_Bool的整数秩为所有整数类型中最低），只要其取值范围可以被int完全覆盖，参与算术运算前会先提升为int类型。
也就是说_Bool类型的操作数不会直接参与运算，会先转为int类型再执行加减操作：

• 若_Bool值为真，转换为int类型的1
• 若_Bool值为假，转换为int类型的0

2. 加减运算规则 #

_Bool操作数提升为int后，加减运算完全遵循普通整数运算规则，运算结果的类型为int：

• 两个真值_Bool相加，等价于1 + 1，得到int类型的2
• 真值减真值，等价于1 - 1，得到int类型的0
• 假值减真值，等价于0 - 1，得到int类型的-1

3. 结果回存_Bool的转换规则 #

若运算结果需要赋值回_Bool类型，遵循C11 6.3.1.2节的规定：任何标量值转换为_Bool时，原值为0则结果为0，否则结果为1。
你观测到GCC中true + true结果为1，是因为运算结果被赋值回了_Bool类型：int类型的2转换为_Bool时非0，所以得到1，完全符合标准要求。

对应标准条款位置 #

• 6.2.5 类型：明确_Bool为标准无符号整数类型、属于算术类型
• 6.3.1.1 布尔、字符和整数：规定_Bool的整数秩与整数提升规则
• 6.3.1.2 布尔类型转换：规定其他类型转_Bool的规则
• 6.3.1.8 普通算术转换：规定算术运算前的类型转换规则
• 6.5.6 加法运算符：明确加减运算符对算术类型操作数的运算规则

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nielsen