问题描述
注意:这是一个自我Q / A,针对“ Let us C”一书所提倡的错误信息,它更为明显。另外,请不要在讨论中c++,因为这个问题与C 有关。
我正在阅读Yashwant Kanetkar的著作《 Let us C》。
书中有以下示例:
#include <stdio.h>
int main(void) {
int a = 1;
printf("%d %d %d",a,++a,a++);
}
令人惊讶的是,它输出
3 3 1
。这是 因为C的呼叫约定是从右到左。也就是说,首先1
通过表达式a++
传递,然后a
递增 到2
。然后传递++a
的结果。即,将a递增为3 然后通过。最后,传递a的最新值,即3。因此在 从右到左的顺序1,3,3
得到传递。printf
()一旦收集到它们 按我们要求的顺序打印它们 打印(而不是通过的顺序)。因此3 3 1
被打印出来。
但是,当我编译代码并使用clang
运行它时,结果是1 2 2
,而不是3 3 1
;为什么呢?
解决方法
作者是错误的。不仅在C中未指定函数自变量的求值顺序,而且彼此之间的求值也没有顺序。更严重的是,在独立表达式中读取和修改同一对象而没有插入中间点的情况(此处a
的值在3个独立表达式中求值,并在2个表达式中进行修改)具有未定义的行为 ,因此编译器可以自由生成自己认为合适的任何类型的代码。
有关详细信息,请参见Why are these constructs using pre and post-increment undefined behavior?
,C的通话约定
这与调用约定无关!而且C甚至没有指定特定的调用约定-“ cdecl”等是x86 PC发明(与之无关)。正确和正式的C语言术语是求值顺序。
评估顺序为未指定行为(正式定义的术语),这意味着我们不知道是从左到右还是从右到左。编译器不需要对其进行文档化,也不必因案例而异。
但是这里还有一个更严重的问题:所谓的无序副作用。 C17 6.5 / 2状态:
如果相对于另一种副作用,未对标量对象的副作用进行排序 同一标量对象上的值或使用相同标量值的值计算 对象,行为未定义。如果存在多个允许的排序 表达式的子表达式,如果这样的未排序边,则行为是不确定的 效果发生在任何顺序中。
对于普通人来说,很难理解此文本。从语言律师的呆子语言到普通英语的粗略简化翻译:
- 如果表达式中使用的二元运算符 1)没有明确说明操作数的执行顺序,则 2)和
- 诸如更改值之类的副作用发生在表达式中的变量上,并且
- 在同一表达式的其他地方使用相同的变量
然后程序被破坏了,可能会做任何事情。
1)带有2个操作数的运算符。
2)大多数运算符不这样做,只有极少数例外,例如|| &&,
运算符。
作者是错误的,这本书中有许多这样的错误陈述实例。
在C语言中,printf("%d %d %d",a,++a,a++);
的行为是不确定的,这既是因为未指定函数参数的求值顺序,又是因为在两个序列点之间多次修改同一对象具有不确定的行为,只是要命名这两个。
请注意,在此The Definitive C Book Guide and List中,该书被引用为请勿使用,以提供有关此精确示例的错误建议。
还请注意,其他语言对这种陈述可能会有不同的看法,尤其是行为完全定义的Java。
, EDDITED:
作者是错误的。我很多年前在大学(Mitchell Waite一步一步地学习C)中读过,C编译器通过将参数从右向左(到指定符)推入printf
,然后逐个弹出并打印它们来使用堆栈。 / p>
我编写这段代码,输出为
3 3 1
:Online Demo。
根据书堆中的内容,我们会有类似的内容
但是,在与专家进行了小小的挑战之后(在评论中),我发现也许在某些编译器中,此顺序是正确的,但并非对所有人都适用。
@Lundin提供了此代码,输出为
1 2 2
:Online Demo
和@Bob__提供了另一个输出完全不同的示例:Online Demo
它完全取决于编译器的实现,并且具有不确定的行为。