局部变量赋值是否构成副作用？答案

【问题标题】：does a local variable assignment constitute a side effect?局部变量赋值是否构成副作用？
【发布时间】：2019-08-26 04:40:37
【问题描述】：

来自ISO/IEC 9899:201x 部分5.1.2.3 程序执行 段落2：

访问易失性对象，修改对象，修改文件，或调用执行任何这些操作的函数都是侧面效果，即执行状态的变化环境。表达式的评估通常包括价值计算和副作用的开始。价值计算对于左值表达式，包括确定指定对象。

段落说“修改对象”是一个副作用。表示如下代码：

int x; 
x = 1;

有一个副作用是x = 1，因为它修改了对象x。

然而，根据wikibooks 关于C 编程：

在 C 和更普遍的计算机科学中，函数或表达式如果它在其范围之外修改状态，则据说有副作用或与其调用函数或外面的世界。按照惯例，返回值会影响调用函数，但这通常不被视为副作用。

一些副作用是：

修改全局变量或静态变量

函数参数的修改

将数据写入显示器或文件

读取数据

调用其他副作用函数

那么，谁是对的？ x = 1 真的是副作用吗？即使它没有改变其范围之外的任何东西？还是我错误地解释了标准？

【问题讨论】：

我认为 wiki 很困惑，并且使用术语“副作用”来表示不可优化/外部可见的副作用。正如 Erik Postpischil 在您提供的链接中所说，表达式评估的结果是主要效果。在评估期间发生的所有写入、易失性读取和系统调用都是其副作用，一些写入（或产生它们的函数调用）理论上可以在 as-if 规则下优化。
每个表达式都有一个值（除了 void 表达式）和 0 个或多个副作用。表达式x = 1 的值为1；它的副作用是将 1 分配给 x。您可以在更大的表达式中使用该值 (y = 4 - (x = 1))，但不能依赖副作用的执行顺序 (y = (x = 4) + (x = 2); /* y == 6; x == ?? */)
@mpg 很好的解释，现在很有意义。
StoryTeller’s answer 是正确的，但我要补充一点，Wikibooks 文章对 副作用 给出了不同的定义，它对这些副作用的描述可能是正确的——但是这是该术语的不同用法。也就是说，这并没有错（因为人们可以使用他们自己的定义来定义术语；C 标准无权强制其他），但它应该明确表示它使用了一些非 C 定义。值得注意的是，这篇文章说“In C”是错误的。

标签： c language-lawyer side-effects

【解决方案1】：

当 C 书籍采用 C 标准中使用的术语（例如副作用）并重新定义它们时，就会出现这些混淆。

C 中的副作用与标准中的该段落所定义的完全一样。

是的，x = 1 因此是一个副作用。

as if 规则是否编译出分配是另一回事。也许，在书中，可观察效果这个词会更好？

【讨论】：

【解决方案2】：

那么，谁是对的？

当谈到标准中的定义时，它就是标准。

x = 1 真的是副作用吗？即使它没有改变其范围之外的任何东西？

是的，你引用的标准段落说了这么多。

还是我错误地解释了标准？

您理解标准段落并将其正确应用到x = 1。但是您尝试将外部口语定义应用于标准文本是错误的。 C 标准并不是要教任何人有关 C 的知识。它是一份正式文件，其唯一目的是定义 C 抽象机如何执行翻译后的程序。为此，它定义了一堆概念和术语。而已。当引用这些术语以预测 C 程序的预期行为时，仅适用标准的定义。

另一方面，这本书确实旨在教你 C。它的目的是让你对 C 程序的行为方式有一个“感觉”。但为此，它很可能使用俗语和不精确的语言，这是意料之中的。如果这本书有很好的评论，您不应该忽视它，但请记住，它不是一个规范参考，与标准不同。

【讨论】：

【解决方案3】：

你的两句话都包含了副作用的定义：

C 标准：

执行环境的状态变化

C 维基书：

如果它在其范围之外修改了一个状态，或者与它的调用函数或外部世界有可观察的交互。

那些定义不同的东西，从而造成混乱。虽然x = 1 是副作用（C 标准），但它不是副作用（C Wikibook）。 C Wikibooks 的定义在 C 标准中称为可观察效果。

【讨论】：

【解决方案4】：

C 标准倾向于给出模糊和不完整的术语定义，没有特别努力排除该术语不适用的所有内容。例如，C11 草案将对象定义为“执行环境中的数据存储区域，其内容可以表示值”。这类似于将“汽车”定义为“可以载人的机动车辆”。这样的定义可能有助于区分汽车和马，但不适用于区分汽车和公共汽车、皮卡车或露营车。

通常使用的“副作用”的概念包括操作直接范围之外的事物的概念，并且这种概念与标准实际使用该术语的方式一致，如果人们认识到出于评估表达式或子表达式的目的，该操作的“范围”将仅限于该操作的结果或生命周期与其评估绑定的事物。但是，如果标准试图以这种方式限制“副作用”一词，则必须定义副作用相对的“范围”。该标准的作者并没有这样做，而是简单地使用了更广泛的定义，并依靠读者将应用程序限制在有意义的地方。

【讨论】：