运算符与 c 中的“后缀递减”和“逻辑与”运算符的关联性

Question

免责声明：我不会这样编码，我只是想了解 c 语言的工作原理！！！

输出为 12。

这个表达式(a-- == 10 && a-- == 9) 从左到右求值，在a-- == 10 处a 仍为10，但在a-- == 9 处a 为9。

1) 关于后增量评估的时间是否有明确的规则？从这个例子来看，它似乎在 && 之前但在 == 之后进行评估。是不是因为 && 逻辑运算符使a-- == 10 成为一个完整的表达式，所以 a 在执行后更新？

2) 同样对于 c/c++，某些运算符（例如前缀递减）从右到左发生，因此 a == --a 首先将 a 递减为 9，然后比较 9 == 9。c/c++ 设计这个是否有原因大大地？我知道对于 Java，情况正好相反（从左到右计算）。

#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 10;
    if (a-- == 10 && a-- == 9)
        printf("1");
    a = 10;
    if (a == --a)
        printf("2");
    return 0;
}

Answer 1

这个表达式 (a-- == 10 && a-- == 9) 从左到右计算，

是的，主要是因为&& 很特别。

a 在 a-- == 10 处仍然是 10

是的，因为 a-- 会产生旧值。

但是对于 a-- == 9，a 是 9。

是的，因为&& 处的序列点保证在评估 RHS 之前完成对a 值的更新。

1) 对于后增量评估的时间是否有明确的规则？

我认为最好的答案是“不”。 ++ 和 -- 的副作用在下一个序列点之前的某个时间点完成，但除此之外，你不能说。对于定义明确的表达式，副作用何时完成并不重要。如果一个表达式对副作用何时完成很敏感，这通常意味着该表达式是未定义的。

从这个例子来看，它似乎在 && 之前但在 == 之后进行评估。是不是因为 && 逻辑运算符使 a-- == 10 成为一个完整的表达式，所以 a 在执行后更新？

基本上是的。

2) 同样对于 c/c++，某些运算符（例如前缀递减）从右到左发生

小心。我不确定你的意思，但不管它是什么，我几乎可以肯定它不是真的。

所以 a == --a 首先将 a 递减到 9，然后比较 9 == 9。

不，a == --a 未定义。不知道它是做什么的。

c/c++ 被这样设计有什么原因吗？

是的。

我知道对于 Java，情况正好相反（从左到右计算）。

是的，Java 不同。

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这里有一些指南可以帮助您理解 C 表达式的求值：

1. 了解运算符优先级和关联性的规则。对于“简单”表达式，这些规则几乎可以告诉您有关表达式求值的所有信息。给定a + b * c，b 乘以c，然后将乘积添加到a，因为* 的优先级高于+。给定a + b + c，a 被添加到b，然后总和被添加到c，因为+ 从左到右关联。

2. 除了关联性（如第 1 点所述）外，尽量不要使用“从左到右”或“从右到左”评估。 C 没有从左到右或从右到左的评估。 （显然 Java 是不同的。）

3. 棘手的地方是副作用。 （当我在第 1 点说“简单”表达式时，我的意思是“没有副作用的表达式”。）副作用包括（a）函数调用，（b）= 的赋值，（c）@987654340 的赋值@、-= 等，当然还有 (d) 使用 ++ 和 -- 递增/递减。 （如果从变量 fetch 很重要，这通常仅适用于限定为 volatile 的变量，我们可以将 (e) 从 volatile 变量中提取添加到列表中。）一般来说，你无法判断副作用何时发生。尽量不在乎。只要您不关心（只要您的程序对副作用的重要性顺序不敏感），就没有关系。但是如果你的程序是敏感的，它可能是未定义的。 （见下文第 4 点和第 5 点的更多内容。）

4. 在试图改变同一个变量的同一个表达式中永远不能有两个副作用。 （例如：i = i++、a++ + a++。）如果这样做，则表达式未定义。

5. 对于一类异常，您绝不能产生副作用，即尝试更改在同一表达式的其他地方也使用的变量。 （例如：a == --a。）如果这样做，则表达式未定义。例外情况是当访问的值被用于计算要存储的值时，如i = i + 1。

Answer 2

逻辑&& 运算符在第一个和第二个操作数的计算之间包含一个序列点。部分原因是左侧的任何副作用（例如 -- 运算符执行的副作用）在评估右侧之前完成。

这在C standard 的第 6.5.13p4 节中详细介绍了逻辑 AND 运算符：

与按位二进制 & 运算符不同，&& 运算符保证 从左到右的评估；如果计算第二个操作数， 的评估之间有一个序列点 第一个和第二个操作数。如果第一个操作数比较 等于 0，不计算第二个操作数。

在这个表达式的情况下：

(a-- == 10 && a-- == 9)

首先将a (10) 的当前值与 10 进行比较是否相等。这是真的，因此然后评估右侧，但不是在左侧完成递减 a 的副作用之前边。然后，将a（现在为 9）的当前值与 9 进行比较是否相等。这也是正确的，因此整个表达式的计算结果为 true。在执行下一条语句之前，在右侧完成的递减a 的副作用已经完成。

但是这个表达式：

if (a == --a)

涉及在没有序列点的同一表达式中读取和写入a。这会调用undefined behavior。

Answer 3

使用“逻辑与”运算符(a-- == 10 && a-- == 9) 是格式良好的表达式（没有a++ + a++ 中的未定义行为）。

C 标准提到“逻辑与”/“逻辑或”运算符：

保证从左到右的评价；之后有一个序列点 第一个操作数的求值。

因此，第一个子表达式 a-- == 10 的所有副作用在第二个子表达式 a-- == 9 评估之前完成。 a 在评估第二个子表达式之前是 9。