我 = ++i + ++i;在 C++ 中

Question

有人能向我解释为什么这段代码打印 14 吗？刚才有一个同学问我，我没能弄清楚。

int i = 5;
i = ++i + ++i;
cout<<i;

Answer 1

C++ 中未定义副作用的顺序。此外，在单个表达式中修改变量两次没有定义的行为（请参阅 C++标准, ，§5.0.4，物理页 87/逻辑页 73）。

解决方案：不要在复杂的表达式中使用副作用，不要在简单的表达式中使用多个副作用。启用编译器可以给您的所有警告也没有什么坏处：添加 -Wall（海湾合作委员会）或 /Wall /W4(Visual C++) 到命令行会产生适当的警告：

test-so-side-effects.c: In function 'main':
test-so-side-effects.c:5: warning: operation on 'i' may be undefined
test-so-side-effects.c:5: warning: operation on 'i' may be undefined

显然，代码编译为：

i = i + 1;
i = i + 1;
i = i + i;

Answer 2

这是不确定的行为，结果将取决于您使用的编译器的不同而不同。参见，例如， C ++ FAQ精简版

Answer 3

在一些答案/评论中，讨论了“未定义行为”的含义以及这是否会使程序无效。因此，我发布了这个相当长的答案，详细说明了标准的内容以及一些注释。我希望这不会太无聊...

该标准引用的位来自当前的 C++ 标准 (ISO/IEC 14882:2003)。C 标准中也有类似的措辞。

根据 C++ 标准，在一组序列点内多次修改某个值会导致未定义的行为（第 5 节第 4 段）：

除非另有说明，否则 个体操作数的评估 运算符和子表达式 单个表达式和顺序 发生哪些副作用，是 未指定.53） 在前一个之间 下一个序列点是一个标量 对象应有其存储值 最多修改一次 表达式的计算。此外，先前的值应为 仅访问以确定值 要存储。这个要求 各款应满足 允许的顺序 完整表达式的子表达式;否则行为是未定义的。[例子：

i = v[i++]; // the behavior is unspecified
i = 7, i++, i++; // i becomes 9
i = ++i + 1; // the behavior is unspecified
i = i + 1; // the value of i is incremented

—结束示例]

请注意第二个示例，“i = 7, i++, i++;" 被定义，因为逗号运算符是一个序列点。

以下是 C++ 标准所说的“未定义行为”的含义：

1.3.12 未定义行为 [defns.undefined]

行为，例如在使用错误的程序构造或错误数据时可能出现的行为，为此 国际标准没有要求。当出现以下情况时，也可能出现未定义的行为 国际标准省略了对行为的任何明确定义的描述。[笔记：允许的未定义 行为范围从完全无视情况并产生不可预测的结果，到在 以记录的方式翻译或程序执行环境特征（有或没有 发出诊断消息），终止转换或执行（发出 诊断消息）。许多错误的程序构造不会产生未定义的行为；他们需要接受诊断。]

换句话说，编译器可以自由地做任何它想做的事情，包括

1. 吐出一条错误消息，
2. 做一些实现定义和记录的事情，
3. 产生完全不可预测的结果

第二项涵盖大多数编译器具有的语言扩展，但当然没有在标准中定义。

所以我想严格来说，表现出未定义行为的东西并不是“非法的”，但根据我的经验，每当 C/C++ 程序中出现表现出“未定义行为”的东西（除非它是扩展）时，这就是一个错误。我认为称这样的构造为非法并不令人困惑、误导或误导。

另外，我认为尝试解释编译器为达到值 14 所做的事情并不是特别有帮助，因为这没有抓住重点。编译器几乎可以做任何事情；事实上，当编译器使用不同的优化选项运行时，它可能会得到不同的结果（或者可能产生崩溃的代码 - 谁知道呢？）。

对于那些想要一些额外参考或求助于权威的人，这里有一些提示：

Steve Summit（comp.lang.c 常见问题的维护者）从 1995 年起就这个主题给出了很长很长的答案：

• http://www.eskimo.com/~scs/readings/undef.950321.html

以下是 Bjarne Stroustrup 对此事的看法：

• http://www.research.att.com/~bs/bs_faq2.html#evaluation-order

---

脚注: ：C++ 标准只使用了“非法”一词一次 - 在描述 C++ 和标准 C 之间关于使用的差异时 static 或者 extern 与类型声明。

Answer 4

简单......你编译器被评估的 BOTH 执行的总和，而不缓存中间结果之前增量。这意味着，当添加我两次，现在具有7的值。

如果您

int j=++i; 
int k=++i;

i = j+k;

你会看到13的预期。

Answer 5

在您的特定的编译器，它的选择先做两个++操作，然后加入。它的解释代码为：

int i = 5;
++i;
++i;
i = i + i;
cout << i;

这是完全有效的。

Answer 6

更好的问题是，它总是会这样吗？ 14?

int i = 5;
i = ++i + ++i;
cout<<i;

i = ++i   + ++i   ;
i = ++(5) + ++(5) ;
i =    6  +    6  ;
i = 12;

i = ++i   + ++i   ;
i = ++i   + ++(5) ;
i = ++i   +   (6) ;
i = ++(6) +    6  ;
i =   (7) +    6  ;
i = 13;

i = ++i   + ++i   ;
i = ++i   + ++(5) ;
i = ++(6) +   (6) ;
i =   (7) +   (7) ;
i = 14;

很可能它会是 14, ，因为它使得 轻微地 更有意义。

Answer 7

我觉得看着从眼前语法树的问题时，回答该问题变得更加清晰：

我结果 |点击 =点击 |点击 +点击 |点击 一元的表达 - 一元表达式结果 点击 一元表达式：一元运算符表达式结果 点击 在我们的例子表达归结为变量i。点击 点击 现在发生的事情是，这两个一元表达式修改相同的操作，所以代码执行两次++同时添加一元表达式的结果之前评估一元表达式时我。结果 点击 那么代码的功能的确是点击 点击 ++ I;结果 ++ I;结果 I = I + I;结果 点击 对于i = 5，这意味着，点击 点击 I = I + 1; // I < - 6
I = I + 1; // I < - 7
I = I + I; // I < - 14

Answer 8

由于前缀增量的优先级：

int i = 5;
i = i+1; // First ++i, i is now 6
i = i+1; // Second ++i, i is now 7
i = i + i // i = 7 + 7
cout << i // i = 14

Answer 9

 i = i++ + i; //11  

 i = i++ + i++; //12

 i = i++ + ++i; //13

 i = ++i + i++; //13

 i = ++i + ++i; //14