问题描述
我只是想知道,对于以下代码,编译器是否单独使用关联性/优先级或其他一些逻辑来评估。
int i = 0,k = 0;
i = k++;
如果我们根据结合性和优先级进行评估,则 postfix ++
的优先级高于 =
,因此首先评估 k++
(变成 1
)然后是 {{ 1}},现在 k 的值是 =
分配给 1
。
因此 i
和 i
的值将是 k
。但是,1
和 i is 0
的值。
所以我认为编译器将这个 k is 1
拆分为两个 i = k++;
。因此,这里的编译器不会针对语句关联性/优先级,它也会拆分行。有人能解释一下编译器如何解析这些类型的语句吗?
解决方法
++
做了两件事。
k++
做了两件事:
- 在执行任何增量之前,它的值为
k
。 - 它递增
k
。
这些是分开的:
- 产生
k
的值是i = k++;
主要评估的一部分。 - 递增
k
是一种副作用。它不是主要评估的一部分。程序可能会在计算表达式的其余部分后或在计算过程中增加k
的值。它甚至可以在表达式的其余部分之前递增值,只要它“记住”用于表达式的预递增值。
不涉及优先级和结合性。
这实际上与优先级或关联性无关。 ++
运算符的增量部分始终与表达式的主要计算分开。无论是否存在其他运算符,用于 k++
的值始终是增量前的 k
值。
补充
重要的是要理解 ++
的增量部分与主计算分离,并且在时间上有点“浮动”——它没有锚定到代码中的某个位置,而你确实做到了发生时无法控制。这很重要,因为如果操作数有其他用途或修改,例如在 k * k++
中,增量可能发生在其他事件的主要评估之前、期间或之后。发生这种情况时,C 标准不会定义程序的行为。
后缀运算符的优先级高于赋值运算符。
带有赋值运算符的表达式
i = k++
包含两个操作数。
它等价地可以重写为
i = ( k++ );
表达式 k++
的值为 0
。因此变量 i
将获得值 0
。
赋值运算符的操作数可以按任意顺序计算。
根据 C 标准(6.5.2.4 后缀自增和自减运算符)
2 后缀++运算符的结果是操作数的值。 作为副作用,操作数对象的值会增加(即 即,将相应类型的值 1 添加到其中)。
And(6.5.16 赋值运算符)
3 赋值运算符将值存储在由指定的对象中 左操作数。赋值表达式具有左边的值 赋值后的操作数,111) 但不是左值。的类型 赋值表达式是左操作数之后的类型 左值转换。 更新存储值的副作用 左边的操作数在左边的值计算之后排序 和右操作数。操作数的计算是无序的。
,它类似于(只是为了说明而增加了一个序列点):
i = k; // i = 0
k = k + 1; // k = 1
,
与 C++ 不同,C 没有“通过引用传递”。仅“按值传递”。我要借一些C++来解释。让我们将后缀和前缀的 ++ 功能实现为常规函数:
// Same as ++x
int inc_prefix(int &x) { // & is for pass by reference
x += 1;
return x;
}
// Same as x++
int inc_postfix(int &x) {
int tmp = x;
x += 1;
return tmp;
}
所以你的代码现在相当于:
i = inc_postfix(k);
编辑:
对于更复杂的事情,它并不完全等效。例如,函数调用引入了序列点。但以上足以解释 OP 会发生什么。
,运算符关联性不适用于此处。运算符优先级仅说明哪个操作数坚持哪个运算符。在这种情况下它不是特别相关,它只是说表达式应该被解析为 i = (k++);
而不是 (i = k)++;
,这没有任何意义。
从那时起,这个表达式的计算/执行方式由每个运算符的特定规则指定。后缀运算符被指定为 (6.5.2.4):
结果的值计算在副作用之前排序 更新操作数的存储值。
也就是说,k++
肯定会评估为 0
,然后在稍后的某个时刻,k
增加 1。我们真的不知道什么时候,只知道它发生在计算 k++
的点之间,但在下一个序列点之前,在本例中为行尾的 ;
。
赋值运算符表现为 (6.5.16):
更新左操作数的存储值的副作用是 在左右操作数的值计算之后排序。
在这种情况下,=
的右操作数在更新左操作数之前计算其值。
实际上,这意味着可执行文件可以是这样的:
-
k
的计算结果为 0 - 将
i
设置为 0 - 将
k
增加 1 - 分号/序列点
或者这个:
-
k
的计算结果为 0 - 将
k
增加 1 - 将
i
设置为 0 - 分号/序列点
这里的基本问题是优先不是思考什么的正确方式
i = k=+;
意思。
让我们谈谈 k++
的实际含义。 k++
的定义是如果给你 k
的旧值,然后在 k
的存储值上加 1。 (或者,换种说法,它取 k
的旧值加 1,并将其存储回 k
,同时为您提供 k
的旧值。)
就表达式的其余部分而言,重要的是 k++
的值是什么。所以当你说
i = k++;
“i
中存储了什么?”问题的答案是“k
的旧值”。
当我们回答“i
中存储了什么?”这个问题时,我们根本不考虑优先级。我们考虑后缀 ++
运算符的含义。
后记:另一件你必须非常小心的事情是当你考虑附带问题时,“它什么时候将新值存储到 k
中?事实证明这是一个很难回答的问题,因为答案并不像您希望的那样明确。新值会在它所在的较大表达式结束之前的某个时间存储回 k
(正式地,“在下一个序列点之前”),但我们不不知道它是发生在事物被存储到 i
的点之前还是之后,还是在表达式中其他有趣的点之前或之后。
优先级和结合性仅影响运算符和操作数彼此关联的方式 - 它们不影响表达式的计算顺序。优先规则规定
i = k++
被解析为
i = (k++)
而不是像
(i = k)++
后缀 ++
运算符具有 结果 和 副作用。在表达式中
i = k++
k++
的 result 是 k
的当前值,它被分配给 i
。 副作用是增加k
。
逻辑上等价于写作
tmp = k
i = tmp
k = k + 1
需要注意的是,对 i
的赋值和对 k
的更新可以以任何顺序发生 - 这些操作甚至可以相互交错。重要的是 i
在递增之前获得 k
的值,而 k
获得递增,不一定是这些操作发生的顺序。
啊,这是一个很有趣的问题。为了帮助您更好地理解,这就是实际发生的情况。
我将尝试使用 C++ 中的一些运算符重载概念来解释,所以如果您不了解 C++,请耐心等待。
这是重载 postfix-increment
运算符的方式:
int operator++(int) // Note that the 'int' parameter is just a C++ way of saying that this is the postfix and not prefix operator
{
int copy = *this; // *this just means the current object which is calling the function
*this += 1;
return copy;
}
本质上,postfix-increment
运算符的作用是创建操作数的副本,增加原始变量,然后返回副本。
在您的 i = k++
情况下,k++
实际上首先发生,但返回的值实际上是 k
(将其视为函数调用)。然后将其分配给 i
。