“for”循环中的后增量和前增量产生相同的输出[重复]

Question

以下 for 循环产生相同的结果，即使一个使用后增量，另一个使用前增量。

代码如下：

for(i=0; i<5; i++) {
    printf("%d", i);
}

for(i=0; i<5; ++i) {
    printf("%d", i);
}

对于两个“for”循环，我得到相同的输出。我错过了什么吗？

Answer 1

是的，您将获得完全相同的输出。为什么你认为他们应该给你不同的输出？

在这种情况下，后增量或前增量很重要：

int j = ++i;
int k = i++;
f(i++);
g(++i);

您通过分配或传递参数来提供一些值。你在 for 循环中都不做。它只会增加。 Post- 和 pre- 在那里没有意义！

Answer 2

在评估i++ 或++i 之后，i 的新值在两种情况下都是相同的。前增量和后增量的区别在于表达式本身的求值结果。

++i 递增 i 并计算为 i 的新值。

i++ 计算为 i 的旧值，并递增 i。

这在 for 循环中无关紧要的原因是控制流大致如下工作：

1. 测试条件
2. 如果为假，则终止
3. 如果为真，执行正文
4. 执行递增步骤

因为 (1) 和 (4) 是解耦的，所以可以使用前自增或后自增。

Answer 3

因为在任何一种情况下，增量都是在循环体之后完成的，因此不会影响循环的任何计算。如果编译器很愚蠢，则使用后增量可能会稍微降低效率（因为通常它需要保留 pre 值的副本以供以后使用），但我希望有任何差异在这种情况下进行了优化。

考虑一下 for 循环是如何实现的可能会很方便，它本质上被转换为一组赋值、测试和分支指令。在伪代码中，预增量如下所示：

      set i = 0
test: if i >= 5 goto done
      call printf,"%d",i
      set i = i + 1
      goto test
done: nop

后增量至少还有一个步骤，但优化掉是微不足道的

      set i = 0
test: if i >= 5 goto done
      call printf,"%d",i
      set j = i   // store value of i for later increment
      set i = j + 1  // oops, we're incrementing right-away
      goto test
done: nop

Answer 4

i++和++i都是在每次执行完printf("%d", i)之后执行的，所以没有区别。

Answer 5

嗯，这很简单。上面的for 循环在语义上等价于

int i = 0;
while(i < 5) {
    printf("%d", i);
    i++;
}

和

int i = 0;
while(i < 5) {
    printf("%d", i);
    ++i;
}

请注意，从这段代码的角度来看，i++; 和 ++i; 行具有相同的语义。它们都对i 的值具有相同的效果（将其加一），因此对这些循环的行为具有相同的效果。

请注意，如果将循环重写为会有所不同

int i = 0;
int j = i;
while(j < 5) {
    printf("%d", i);
    j = ++i;
}

int i = 0;
int j = i;
while(j < 5) {
    printf("%d", i);
    j = i++;
}

这是因为在第一个代码块中 j 在增量之后看到 i 的值（i 首先递增，或预递增，因此得名）和第二个代码块 @987654331 @ 在增量之前看到i 的值。

Answer 6

编译器翻译

for (a; b; c)
{
    ...
}

到

a;
while(b)
{
    ...
 end:
    c;
}

所以在你的情况下（后/前增量）没关系。

编辑：continue 被简单地替换为goto end;

Answer 7

这是我最喜欢的面试问题之一。我会先解释答案，然后再告诉你我为什么喜欢这个问题。

解决方案：

答案是两个 sn-ps 都打印从 0 到 4 的数字，包括 0 到 4。这是因为for() 循环通常等同于while() 循环：

for (INITIALIZER; CONDITION; OPERATION) {
    do_stuff();
}

可以写成：

INITIALIZER;
while(CONDITION) {
    do_stuff();
    OPERATION;
}

您可以看到操作总是在循环的底部完成。在这种形式中，i++ 和 ++i 将具有相同的效果应该很清楚：它们都会增加 i 并忽略结果。 i 的新值直到下一次迭代开始时才被测试，在循环的顶部。

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编辑：感谢 Jason 指出如果循环包含控制语句（例如 continue ) 这将阻止OPERATION 在while() 循环中执行。 OPERATION总是在 for() 循环的下一次迭代之前执行。

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为什么这是一个很好的面试问题

首先，如果候选人立即说出正确答案，只需一两分钟，因此我们可以直接进入下一个问题。

但令人惊讶的是（对我来说），许多候选人告诉我后增量循环将打印从 0 到 4 的数字，而前增量循环将打印 0 到 5 或 1 到 5。他们通常会解释前增量和后增量之间的区别正确，但他们误解了for() 循环的机制。

在这种情况下，我要求他们使用while() 重写循环，这确实让我对他们的思维过程有了一个很好的了解。这就是我首先提出这个问题的原因：我想知道他们是如何解决问题的，以及当我对他们的世界运作方式产生怀疑时他们如何处理。

此时，大多数考生都意识到了自己的错误并找到了正确答案。但我有一个坚持他原来的答案是正确的，然后改变了他将for()翻译成while()的方式。这是一次精彩的采访，但我们没有提供报价！

希望有帮助！

Answer 8

如果出现以下情况，则会有所不同：

int main()
{
  for(int i(0); i<2; printf("i = post increment in loop %d\n", i++))
  {
    cout << "inside post incement = " << i << endl;
  }


  for(int i(0); i<2; printf("i = pre increment in loop %d\n",++i))
  {
    cout << "inside pre incement = " << i << endl;
  }

  return 0;
}

结果：

inside post incement = 0

i = 循环 0 中的后增量

inside post incement = 1

i = 循环 1 中的后增量

第二个for循环：

inside preincement = 0

i = 循环 1 中的预增量

inside preincement = 1

i = 循环 2 中的预增量

Answer 9

for 构造中的第三条语句只被执行，但它的评估值被丢弃并且不被处理。
当评估值被丢弃时，前后增量相等。
它们只有在取值时才会有所不同。

Answer 10

您的代码的结果将是相同的。原因是这两个递增操作可以看作是两个不同的函数调用。这两个函数都会导致变量递增，只有它们的返回值不同。在这种情况下，返回值只是被丢弃了，这意味着输出中没有可区分的差异。

但是，在底层有一个区别：后增量i++需要创建一个临时变量来存储i的原始值，然后执行递增并返回临时变量。预增量++i 不会创建临时变量。当然，当对象像int 这样简单时，任何体面的优化设置都应该能够将其优化掉，但请记住，++ 运算符在更复杂的类（如迭代器）中被重载。由于这两个重载方法可能有不同的操作（例如，一个可能想要输出“嘿，我是预递增的！”到标准输出）编译器无法判断当返回值不使用时这些方法是否等效（基本上是因为这样的编译器会解决无法解决的halting problem），如果你写myiterator++，它需要使用更昂贵的后增量版本。

你应该预增的三个原因：

1. 您不必考虑变量/对象是否可能具有重载的后自增方法（例如在模板函数中）并区别对待（或忘记区别对待）。
2. 一致的代码看起来更好。
3. 当有人问您“为什么要预先增加？”您将有机会向他们介绍停止问题和theoretical limits of compiler optimization。 :)

Answer 11

如果你这样写，那就很重要了：

for(i=0; i<5; i=j++) {
    printf("%d",i);
}

如果这样写，会重复一次：

for(i=0; i<5; i=++j) {
    printf("%d",i);
}

Answer 12

您可以在此处阅读 Google 的答案： http://google-styleguide.googlecode.com/svn/trunk/cppguide.xml#Preincrement_and_Predecrement

所以，重点是，简单对象没有什么区别，但对于迭代器和其他模板对象，您应该使用预增量。

已编辑：

没有区别，因为你使用简单类型，所以没有副作用，并且在循环体之后执行后置或前置增量，所以对循环体中的值没有影响。

你可以用这样的循环来检查它：

for (int i = 0; i < 5; cout << "we still not incremented here: " << i << endl, i++)
{
    cout << "inside loop body: " << i << endl;
}