在 C 中使用 ++ 运算符对语句进行短路评估

Posted 2023-02-22

【中文标题】在 C 中使用 ++ 运算符对语句进行短路评估

【英文标题】：Short circuit evaluation of a statement with ++ operator in C

【发布时间】：2015-10-25 02:16:39

【问题描述】：

我在 Windows 7 上的 Code::Blocks 10.05 中执行了以下代码。

int a=0,b=0,c;
c=a++&&b++;
printf("\na=%d\nb=%d\nc=%d\n\n",a,b,c);

我得到的输出如下，

a=1
b=0
c=0

由于短路评估，这非常有意义。

表达式a++ 是后增量，0 返回逻辑与 (&&)。因此，b++ 部分没有被评估，因为0 && 0 和 0 && 1 的计算结果为 0。

但是这里出现了我的疑问。运算符的优先级值清楚地表明++ 的优先级高于&&。所以我的理解是这样的，a++ 和 b++ 都被评估，然后&& 只检查表达式a++ 的结果来做出决定。但这并没有发生，只有a++ 在这里被评估。

这种行为的原因是什么？ && 作为序列点是否与此行为有关？如果是这样，为什么我们说&& 的优先级低于++？

【问题讨论】：

在它们之上还有一条规则，a++ 只会在语句执行后递增。因此，无论它的优先级是什么，它都会在语句完成后递增。

哇，这是一个可恶的陷阱。

除了这个问题有趣的语言方面，我建议让您的代码立即清晰易读。目前情况并非如此。

我认为这样的代码得到了任何支持，这很可悲。

@saurabhagarwal a++ 将在评估 a 和语句完成之间的某个不确定时间递增。这就是为什么你不能在同一个表达式中再次使用a（在a++ 之前或之后）。

【参考方案1】：

这里有两个概念 - 优先顺序和评估顺序。只有在计算表达式（或子表达式）时，优先顺序才会产生影响。

一般来说，评估的顺序是不分先后的。给定一个运算符，它的操作数可以按任何顺序求值。函数的参数可以按任意顺序计算。

来自 C++ 标准：

1.9 程序执行

15 除非另有说明，否则单个运算符的操作数和单个表达式的子表达式的求值是无序的。

和

8.3.6 默认参数

9 每次调用函数时都会评估默认参数。函数参数的求值顺序未指定。

对于逻辑与运算符&&，C++11 标准规定：

5.14 逻辑与运算符

1 && 运算符从左到右分组。操作数都根据上下文转换为 bool 类型（第 4 条）。如果两个操作数都是true，则结果为true，否则为false。与& 不同，&& 保证从左到右求值：如果第一个操作数是 false，则不求第二个操作数。

为逻辑 OR 运算符 || 指定了类似的异常。

由于&& 运算符导致表达式短路，b++ 未被计算，因此运算符的优先顺序在这种特殊情况下没有意义。

【讨论】：

说“优先顺序”会混淆问题，“评估顺序”和“优先顺序”需要分开

【参考方案2】：

您对优先级和评估顺序感到困惑。

优先级定义了运算符的分组方式，即

c = a++ && b++;

相当于：

c = ((a++) && (b++));

求值顺序定义了表达式的求值方式，&&短路表示a++先求值，如果为零，则结束；如果不为零，则评估 b++。

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再举一个例子：

c = (a++) + (b++);

a++ 是否在 b++ 之前进行评估？答案是我们不知道。大多数运算符不定义评估顺序。 && 是少数定义的运算符之一。 （其余为||、,和?:）

【讨论】：

另一种说法是 && 在其左参数的求值之后和第二个参数的求值之前定义了一个序列点。没有为 + 定义序列点。***有一篇关于序列点的好文章。