經過一道面試題來看 C++ 語言中的表達式求值

題目一：

int  a = 10 ,b = 6 ;
cout << a + b << "   " << a ++<< "   " << b ++ ; 

請說出上述語句的執行結果。
不少人看過這段代碼後估計都會直接就寫上了 16 10 6 這樣的結果吧，但上機實驗的輸出結果是： 18 10 6
爲何會出現這樣的結果，下面是個人分析過程，若是有不對的地方請你們指正。
爲了跟蹤代碼的執行步驟，我設計了一個類X，這個類是對int的模擬，行爲方面與int基本一致，除了會打印出一些幫助咱們理解的信息，代碼以下：

class  X
{
public :
    X(){cout << " default construct " << endl;}
    X( int  a):i(a){ cout << " construct  " << i << endl;}
     ~ X(){ cout << " desconstruct  " << i << endl;}
    X( const  X &  x):i(x.i)
    {
        cout << " copy construct  " << i << endl;
    }
    X &   operator ++ ()
    {
        cout << " operator ++(pre)  " << i << endl;
         ++ i;
         return   * this ;
    }
     const  X  operator ++ ( int )
    {
        cout << " operator ++(post)  " << i << endl;
        X x( * this );
         ++ i;
         return  x;
    }
    X &   operator = ( int  m)
    {
        cout << " operator =(int) " << endl;
        i  =  m;
         return   * this ;
    }
    X &   operator = ( const  X &  x)
    {
        cout << " operator =(X) " << endl;
        i = x.i;
         return   * this ;
    }
     //////////////////////// /
    friend ostream &   operator << (ostream &  os, const  X &  x)
    {
        os << x.i;
         return  os;
    }
    friend X  operator + ( const  X &  a, const  X &  b)
    {
        cout << " operator + " << endl;
        return  X(a.i+b.i);
    }
     //////////////////////// //
public :
     int  i;
};

而後執行如下代碼：

    X a( 10 ),b( 6 );
    cout << " sum: "   << a + b << "  a: " << a ++<< "  b: " << b ++<< endl;

使用GCC4。5編譯後，代碼的執行結果以下：

construct 10

construct 6

operator ++(post) 6

copy construct 6

operator ++(post) 10

copy construct 10

operator +

construct 18

sum:18 a:10 b:6

desconstruct 18

desconstruct 10

desconstruct 6

desconstruct 7

desconstruct 11

咱們來簡單分析下這個執行過程：

construct 10

construct 6  ／／這兩行輸出對應於 X a(10),b(6); 

operator ++(post) 6

copy construct 6 ／／代表首先執行了  cout<<"sum:" <<a+b<<" a:"<<a++<<" b:"<<b++<<endl;這句中的 b++這個表達式，
                              b++這個表達式返回了一個值爲6的臨時對象，而b自己則變成了7。

operator ++(post) 10 
copy construct 10  ／／這句的分析同上

operator +

construct 18 //對應於表達式 a+b ,能夠看到，此時的a和b已經變成了11和7。表達式返回了一個值爲18的臨時對象。

sum:18 a:10 b:6 ／／輸出的結果，從結果能夠看出，實際上打印出的值分別爲 a+b,a++和b＋＋三個表達式所返回的臨時變量。

desconstruct 18 ／／a＋b 表達式返回的臨時變量的析構

desconstruct 10 ／／a＋＋ 表達式返回的臨時變量的析構

desconstruct 6 ／／b＋＋表達式返回的臨時變量的析構

desconstruct 7 ／／變量a 的析構

desconstruct 11  ／／變量b的析構

真相大白了。爲何編譯器會這樣來編譯這個表達式呢？

其實<<在同一語句中連續使用，其實本質上是函數的複合調用：
cout<<a+b<<" "<<a++<<" "<<b++; 
本質上是
operator<<(operator<<(operator<<(cout,a+b),a++),b++)
因爲c++函數的參數的求值順序是從右至左的(c++標準雖未規定，可是基本全部的編譯器是這麼幹的)，因此參數的計算次序是：
b++ //7
a++ //11
a+b //18
cout<<18
cout<<10 //由於10已經先入棧了
cout<<6//同上 上述實驗的環境均爲GCC4。5  據同窗說VS2010執行的結果在DEBUG下和RELEASE下竟然分別爲：16 10 6 和18 10 6，不過我沒有去驗證過，有興趣的同窗能夠去驗證並分析一下。 附上一篇專門講解C/C++表達式求值的文章。http://blog.csdn.net/luciferisnotsatan/article/details/6456696