++*ptr++ 在 C++ 中是未定义的行为吗？答案

【问题标题】：Is ++*ptr++ undefined behaviour in c++?++*ptr++ 在 C++ 中是未定义的行为吗？
【发布时间】：2019-05-21 07:22:54
【问题描述】：

我在测试中被问到以下关于评估 ++*ptr++ 的问题（我不想自己写。测试问了它。我仍然知道它的错误代码）

int Ar[ ] = { 6 , 3 , 8 , 10 , 4 , 6 , 7} ;
int *Ptr = Ar  ;
cout<<++*Ptr++  ;

但是，我怀疑这是未定义的行为，因为它可以是 (++*ptr)++ 或 ++(*ptr++)。是吗？我对文档不太熟悉，所以我找不到任何东西。

【问题讨论】：

C++ 对你做了什么让你觉得有必要这样做？
当询问“未定义的行为”时，最好的方法是先查看文档。
@soham：一般来说，询问多个++ 实例的复杂交互等代表永远不应该编写的代码，会招来反对票。或者换一种说法，如果你要问它是否定义明确，不要这样写。
@soham 为什么你认为它是未定义的？如果您在问题中解释这一点，我认为您会得到更少的反对票。
@MatteoItalia 这是在测试中被问到的，先生……我不想自己写

标签： c++ language-lawyer

【解决方案1】：

但是我怀疑这是未定义的行为，因为它可以是 (++*ptr)++ 或 ++(*ptr++)。是吗？

并非如此，与运行时行为不同，它为实现者提供了充足的回旋余地，在 C++ 中，解析本身遵循非常严格且定义明确的规则¹。确实，看precedence rules，++*Ptr++实际上被解析为++(*(Ptr++))。

这个技巧问题可能暗示了表达式的未定义行为，例如i = ++i + ++i，其中您的值在表达式中出现多次，并且受到表达式本身的副作用的修改.这样的表达式是非法的，因为除非有一些运算符对副作用进行排序²，否则它们应用的确切时刻没有定义，所以它不确定i 将在表达的不同点。

不过，这里没有未定义的行为，因为表达式中的所有副作用都对不同的值起作用，这些值在表达式中只出现一次：“内部”++ 影响 Ptr，而外部影响值最初由Ptr 指出，即Ar[0]。

++(*(Ptr++))
     ^^^^^____increments Ptr, returning its original value
   ^^^^^^^^______dereferences the original Ptr, AKA &Ar[0]
^^^^^^^^^^^^_______ increments Ar[0]

话虽如此，如果我在我们的代码库中看到这样的表达方式，我会不遗余力地找到作者并确保不再发生这种情况。

如果有时实施起来非常奇怪且成本高得离谱。尽管如此，在描述解析的某些极端情况的标准中仍有个未定义行为的实例，但它比“运行时”未定义行为普遍要少几个数量级。
这些规则的方便总结can be found here；有趣的是，在 C++17 中添加了一些额外的保证。

【讨论】：

@val 是什么让它合法？
i = ++i + ++i 的行为在 C++17 中未定义
@val：刚刚再次检查：这是不合法的。 C++17 刚刚为赋值和复合赋值运算符添加了一个序列点。 stackoverflow.com/a/46171943/214671 ++i + ++i 本身仍然是非法的（左侧没有赋值）。
@ruakh 未定义，因为无法定义。它带有太多的歧义。 “为什么它未定义”的问题是因为您无法定义它。
@ruakh：最终，它是未定义的，因为标准说它是未定义的；一个很好的合理化是，该标准为实现者留下了很大的余地，可以随时随地应用副作用，但他们觉得最好，他们一路走来并完全未定义以允许任何可能的优化（例如，在某些地方存储一半的值一会儿和另一半之后，同时生成一个陷阱表示）。

【解决方案2】：

这个

++*Ptr++;

不会导致 U.B 并被评估为++(*(Ptr++))

ptr++;/* address post incremented i.e doesn't change here itself */
*ptr;/* dereference same address i.e value at location where ptr earlier pointed i.e 6 */
++*ptr;/* value changed where ptr pointed i.e Ar[0] becomes 7 */

请注意，帖子增量 Ptr++ 评估为

Ptr;/* Ptr doesn't change here itself in same expression */
Ptr = Ptr + 1;/* in next expression, Ptr considers the incremented one */

【讨论】：