海湾合作委员会错误？链接方法，断序列点

Question

我已经调试了一段时间的程序，最终发现错误是由于引用没有像我想象的那样更新。

这是一个显示我遇到的问题的示例：

#include <iostream>
using namespace std;

struct Test {
    Test& set(int& i){ i = 10; return *this; }
    Test& print(const int& i){ cout << i << endl; return *this; }
};

int main(void){
    int i = 0;
    Test t;

    t.set(i).print(i + 5);

    return 0;
}

我原以为这里的 print() 方法会输出 15，结果却输出了 5。

编辑：10 天后，我才意识到使用 clang 输出 15！这是 GCC 中的错误吗？

Answer 1

让我试着解释一下 C++11 标准。在 §1.9/15 中它说：

除非另有说明，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。 [...] 如果标量对象上的副作用相对于同一标量对象上的另一个副作用或使用同一标量对象的值的值计算是未排序的，则行为未定义。

当然int 是一个标量类型，而t.set(i).print(i + 5); 在set() 和值计算i + 5 中包含对i 的副作用，所以如果没有另外说明，行为确实是未定义的。阅读第 5.2.5 节（“类成员访问”），我找不到关于 . 运算符的序列的任何注释。 [但请参阅下面的编辑！]

注意，当然可以保证set() 在print() 之前执行，因为后者接收前者的返回值作为（隐式this）参数。 这里的罪魁祸首是 print 的参数的值计算是 unsequenced 相对于 set 的调用是不确定的。

编辑：在阅读了您（@Xeno's）评论中的答案后，我重新阅读了标准中的段落，实际上它后来说：

调用函数中的每个求值（包括其他函数调用）在被调用函数的主体执行之前或之后没有特别排序的，相对于被调用函数的执行是不确定的。

因为 indeterminately sequenced 不是 unsequenced（“未排序评估的执行可以重叠”，第 1.9/13 节），这确实不是未定义的行为，而是“只是”未指定的行为，这意味着 15 和 5 都是正确的输出。

所以当< 表示“之前排序”而~ 表示“不确定排序”时，我们有：

(value computations for print()'s arguments ~ execution of set()) < execution of print()

Answer 2

[评论太长：]

如果添加

Test& add(int& i, const int toadd)
{
  i += toadd;
  return *this;
}

这个电话

t.set(i).add(i, 5).print(i);

返回

15

由此我得出结论，罪魁祸首是 i + 5 作为打印参数。

Answer 3

C++ 不能保证单个表达式中的函数参数的计算顺序，即使这些函数是链式方法调用也是如此。你在这里调用了未定义的行为，这就是你得到的。

.运算符 确实 意味着排序，但仅限于 . 之前的表达式。在访问成员之前必须对其进行全面评估。这并不意味着子表达式的计算在此之前被暂停。

另外，不要通过const int& 传递ints，这不可能比直接传递int 更快（除非出于某种奇怪的原因int 不适合处理器字并且参考确实）。