C 和 C++ 关于 ++ 运算符的区别

Posted 2023-02-14

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【中文标题】C 和 C++ 关于 ++ 运算符的区别【英文标题】：The difference between C and C++ regarding the ++ operator 【发布时间】：2014-10-28 13:05:37 【问题描述】：

我一直在胡闹一些代码，看到了一些我不明白“为什么”的东西。

int i = 6;
int j;

int *ptr = &i;
int *ptr1 = &j

j = i++;

//now j == 6 and i == 7. Straightforward.

如果你把运算符放在等号的左边呢？

++ptr = ptr1;

等价于

(ptr = ptr + 1) = ptr1;

而

ptr++ = ptr1;

等价于

ptr = ptr + 1 = ptr1;

后缀运行编译错误，我明白了。您在赋值运算符的左侧有一个常量“ptr + 1”。很公平。

前缀 one 在 C++ 中编译和工作。是的，我知道这很混乱，您正在处理未分配的内存，但它可以工作并编译。在 C 中，这不会编译，返回与后缀“需要左值作为赋值的左操作数”相同的错误。无论它是如何编写的，使用两个“=”运算符或使用“++ptr”语法扩展，都会发生这种情况。

C 处理这种赋值的方式与 C++ 处理它的方式有什么区别？

【问题讨论】：

据我所知++i 不会在 C 中返回左值。无论如何，这是 UB，因为您在两个连续的序列点之间修改了变量 2 次。换句话说，不指定值是先递增还是先赋值。 @juanchopanza 代码runes，它是UB，所以程序会及时返回并停止编译过程。所以……是的…… @juanchopanza：也许程序会回到过去并中断编译。编辑：我看到 bolov 有同样的想法赋值的结果是 C 中的右值和 C++ 中的左值（++x 只不过是x += 1）。 @bolov 我认为++ptr = ptr1 不是 C++ 中的 UB (>= 11)。前缀++ 的副作用和= 的副作用之间存在先序关系。 【参考方案1】：

在 C 和 C++ 中，x++ 的结果是一个右值，所以你不能给它赋值。

在 C 中，++x 等效于 x += 1（C 标准 §6.5.3.1/p2；所有 C 标准引用均指向 WG14 N1570）。在 C++ 中，++x 等效于 x += 1，如果 x 不是 bool（C++ 标准 §5.3.2 [expr.pre.incr]/p1；所有 C++ 标准引用均指向 WG21 N3936）。

在 C 中，赋值表达式的结果是一个右值（C 标准 §6.5.16/p3）：

赋值运算符将值存储在由左操作数。赋值表达式具有左边的值赋值后的操作数，但不是左值。

因为它不是左值，所以不能分配给它：（C 标准 §6.5.16/p2 - 注意这是一个约束）

赋值运算符的左边应该有一个可修改的左值操作数。

在 C++ 中，赋值表达式的结果是左值（C++ 标准 §5.17 [expr.ass]/p1）：

赋值运算符 (=) 和复合赋值运算符 all 从右到左分组。都需要一个可修改的左值作为左值操作数并返回一个引用左操作数的左值。

所以++ptr = ptr1; 在 C 中是可诊断的约束违规，但不违反 C++ 中的任何可诊断规则。

但是，在 C++11 之前，++ptr = ptr1; 具有未定义的行为，因为它在两个相邻序列点之间修改了两次 ptr。

在 C++11 中，++ptr = ptr1 的行为变得明确。如果我们将其重写为

会更清楚

(ptr += 1) = ptr1;

自 C++11 起，C++ 标准规定 (§5.17 [expr.ass]/p1)

在所有情况下，赋值都是在值计算之后排序的左右操作数，在计算值之前赋值表达式。关于一个不确定顺序的函数调用，复合的操作分配是一个单一的评估。

所以=执行的赋值是在ptr += 1和ptr1的值计算之后排序的。 += 执行的赋值在ptr += 1 的值计算之前排序，+= 所需的所有值计算都必须在该赋值之前排序。因此，这里的顺序是明确定义的，没有未定义的行为。

【讨论】：

在你的最后一句话中，“任务”应该是指“任务的副作用”？实际上我不明白为什么在 C 中，（非复合）赋值表达式的值被称为其左操作数的值；它实际上是它的 right 操作数的值（显然它是一个右值）。当然，在像i=i+1 这样的情况下，如果再次计算右操作数表达式，它不会得到的值，但类似的语句对于左操作数表达式也不是真的，在像int a[2]=0,3; a[a[0]]=1 这样有些人为的情况下。跨度> 还有一点：C++ 中的每个对象都等价于一个由一个对象组成的数组——它本身——并且任何数组的末尾值都是一个有效的指针值。所以没有“混乱……未分配的内存”。 ++ptr = ptr1; 在两种语言中的语法都是正确的（左边的表达式可以是 C 中的 unary-expression）；或者您所说的语法正确性是什么意思？ @MarcvanLeeuwen：这是一个差别很大的例子，很明显赋值表达式的值不是其右操作数的值：rextester.com/CIWA70704【参考方案2】：

在C中，前后递增的结果是右值，我们不能分配给一个右值，我们需要一个左值(also see: Understanding lvalues and rvalues in C and C++ em>) 。我们可以通过转到draft C11 standard 部分看到6.5.2.4 后缀递增和递减运算符（强调我的前进）：

后缀++运算符的结果是操作数。 [...] 参见关于加法运算符和复合的讨论有关约束、类型和转换的信息的分配和操作对指针的影响。 [...]

所以后增量的结果是一个值，它是右值的同义词，我们可以通过转到6.5.16部分来确认这一点赋值运算符上面的段落指出我们要进一步理解约束和结果，它说：

[...] 赋值表达式在赋值，但不是左值。[...]

进一步确认后增量的结果不是左值。

对于预增量，我们可以从 6.5.3.1 部分看到 前缀增量和减量运算符，其中说：

[...]参见关于加法运算符和复合赋值的讨论有关约束、类型、副作用和转换的信息，以及操作对指针的影响。

也像后增量一样指向6.5.16，因此在 C 中预增量的结果也不是左值。

在 C++ 中，后增量也是一个 rvalue，更具体地说是一个 prvalue，我们可以通过转到 5.2.6 部分来确认这一点增量和减量 em> 上面写着：

[...]结果是prvalue。结果的类型是cv-unqualified 操作数类型的版本[...]

关于预增量 C 和 C++ 不同。在 C 中，结果是一个 rvalue，而在 C++ 中，结果是一个 lvalue，这就解释了为什么 ++ptr = ptr1; 在 C++ 中有效，但在 C 中无效。

对于 C++，这在 5.3.2 部分中进行了介绍 递增和递减 说：

[...]结果是更新后的操作数； 它是一个左值，它是一个如果操作数是位域，则位域。[...]

了解是否：

++ptr = ptr1;

在 C++ 中是否定义良好，我们需要两种不同的方法，一种用于 C++11 之前的方法，另一种用于 C++11。

在 C++11 之前，此表达式调用 undefined behavior，因为它在同一序列点内多次修改对象。我们可以通过转到 Pre C++11 草案标准部分 5 Expressions 看到这一点：

除非另有说明，个别操作数的求值顺序单个表达式的运算符和子表达式，以及顺序副作用发生的位置，未指定。57) 在前一个和下一个序列点一个标量对象应该有它的存储表达式的计算最多修改一次值。 此外，应仅访问先验值以确定要存储的值。应满足本款的要求对于完整的子表达式的每个允许排序表达;否则行为未定义。 [ 例子：
 i = v[i ++]; / / the behavior is undefined
 i = 7 , i++ , i ++; / / i becomes 9
 i = ++ i + 1; / / the behavior is undefined
 i = i + 1; / / the value of i is incremented
——结束示例]

我们递增ptr，然后分配给它，这是两个修改，在这种情况下，序列点出现在;之后的表达式末尾。

对于 C+11，我们应该转到 defect report 637: Sequencing rules and example disagree ，这是导致的缺陷报告：