C中参数中的--i和i - 1有什么区别？

Question

我正在编写一个以递归方式打印出前 10 个自然数的程序。首先，我放了一个参数“--num”

int natural_numbers(int num) {
    if (num > 1) // Base case
        natural_numbers(--num);
    printf("%d ", num);
}

Input: 10
Output: 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9

然后我将参数更改为“num - 1”，它会打印出我的预期。

int natural_numbers(int num) {
    if (num > 1) // Base case
        natural_numbers(num - 1);
    printf("%d ", num);
}

Input: 10
Output: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

我不知道为什么第一个输出是错误的。我需要一些帮助。

Answer 1

你认为我们会想通过 num 3 调用那个函数

当您使用 --num 时，就像您在 natural_function 中更改输入的数字一样

调用 natural_numbers(3) 时的本地堆栈如下所示

// =========call natural_number(3)

natural_number(2) // --num (change num itself. its like num = num - 1 then pass it)

// But here in this local stack  block "num" becomes 2 

print 2 // <== here it prints 2 on the backward step

// ========= call natural_number(2)

natural_number(1) // --num (change num itself. its like num = num - 1 then pass it)

// But here in this local stack  block "num" becomes 1

print 1 // <== Here it prints 1 on the backward step

// ========= call natural_number(1)

print 1 // Here we go out of stack by printing 1  

Result: 1 1 2

---

现在如果我们用 (num - 1) 调用该函数 这意味着您不想更改进入自己的本地堆栈块的“num”变量。

(num - 1) 的本地堆栈将是这样的：

// ========= call natural_number(3)

natural_number(2) // (num - 1) (num wont change. its like temp = num - 1 then pass temp to it)

print 3 // Here it prints 3 on the backward step

// ========= call natural_number(2)

natural_number(1) // (num - 1) (num wont change. its like temp = num - 1 then pass temp to it)

print 2 // <== Here it prints 2 on the backward step

// ========= call natural_number(1)

print 1 // Here we go out of stack by returning 1  

Result: 1 2 3

Answer 2

如果你想将num - 1 传递给一个函数（实际上你在这里所做的那样），方法就是简单地调用natural_numbers(num - 1)。没有什么花哨的需要。这不是巧合。

C 的特殊 ++ 和 -- 运算符所做的更多——明显更多——不仅仅是加或减 1。它们加或减 1，并将递增或递减的变量存储回原始位置。所以--num 不只是从num 中减去1，它会将值num - 1 存储回num。但这不是你想要的。您不想修改num，因为在每次递归调用时，您都希望打印出您开始使用的num 的值，而不是您传递给递归的递减版本。

Answer 3

num - 1 创建一个新的临时 int，作为 num 的副本，并从该临时 int 中减去 1。

--num 将 num 本身减去 1。

另外，请注意您的函数natural_numbers 应该是void。它现在显示int，但你没有返回任何东西，所以你的程序确实有Undefined Behaviour。

您可以使用调试器并单步执行您的程序以查看何时出现问题，或者添加一些调试打印。这是您的原始程序，在递归调用 before 和 after 之后打印。之前和之后的数字应该是相同的，这样算法才能工作，正如您将看到的那样，它们不是。

#include <iostream>
#include <string>

void natural_numbers(int num) {
    static size_t indent = 0;
    std::cout << std::string(indent, ' ') << "num before: " << num << "\n";
    if(num > 1) { // Base case
        ++indent;
        natural_numbers(--num);
        --indent;
    }
    std::cout << std::string(indent, ' ') << "num after: " << num << "\n";
}

int main() {
    natural_numbers(10);
}

Answer 4

在第一部分中，您使用预减 -- 运算符更改 num 值。您的第二个代码不会更改 num 值（它将临时 num - 1 值传递给函数调用）。

所以如果你下一个 printf num 值它是不同的。在第一个代码部分它减一，在第二部分它是原始num 值。

如果您最初使用num == 10 调用natural_numbers，您可以在下面跟踪其值如何在下一行更改/不更改。

                                  //      num (its value)
int natural_numbers(int num) {    //       10
    if (num > 1) // Base case     //       10
        natural_numbers(--num);   //       10 / and 9 (after execution)
    printf("%d ", num);           //        9
}

int natural_numbers(int num) {    //       10
    if (num > 1) // Base case     //       10
        natural_numbers(num - 1); //       10
    printf("%d ", num);           //       10
}