[轉載]C++的順序點(sequence point)和反作用(side effect)

有關i=(++i)+(i++)這種東西的深刻解釋，不單單是簡單粗暴undefined behavior。

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一.反作用(side effect)

    表達式有兩種功能:每一個表達式都產生一個值( value )，同時可能包含反作用( side effect )。反作用是指改變了某些變量的值。

    如:

    1:20         //這個表達式的值是20；它沒有反作用，由於它沒有改變任何變量的值。

    2:x=5       // 這個表達式的值是5；它有一個反作用，由於它改變了變量x的值。

    3:x=y++     // 這個表達示有兩個反作用，由於改變了兩個變量的值。

    4:x=x++     // 這個表達式也有兩個反作用，由於變量x的值發生了兩次改變。

二.求值順序點

    表達式求值規則的核心在於 順序點( sequence point ) [ C99 6.5 Expressions 條款2 ] [ C++03 5 Expressions 概述 條款4 ]。

   順序點的意思是在一系列步驟中的一個「結算」的點，語言要求這一時刻的求值和反作用所有完成，才能進入下面的部分。在C/C++中只有如下幾種存在順序點:

   1)分號;

   2)未重載的逗號運算符的左操做數賦值以後(即','處)

   3)未重載的'||'運算符的左操做數賦值以後(即'||'處);

   4)未重載的'&&'運算符的左操做數賦值以後(即"&&"處);

   5)三元運算符'? : '的左操做數賦值以後(即'?'處);

   6)在函數全部參數賦值以後但在函數第一條語句執行以前;

   7)在函數返回值已拷貝給調用者以後但在該函數以外的代碼執行以前;

   8)每一個基類和成員初始化以後;

   9)在每個完整的變量聲明處有一個順序點，例如int i, j;中逗號和分號處分別有一個順序點;

  10)for循環控制條件中的兩個分號處各有一個順序點。

   對於任意一個順序點，它以前的全部反作用都已經完成，它以後的全部反作用都還沒有發生。

   在兩個順序點之間，子表達式求值和反作用的順序是不一樣步的。若是代碼的結果與求值和反作用發生順序相關，稱這樣的代碼有不肯定的行爲(unspecified behavior).並且,假如期間對一個內建類型執行一次以上的寫操做,則是未定義行爲. 

任意兩個順序點之間的反作用的發生順序都是未定義的.

   如：

   x=x++;

   該表達式只有一個順序點，在該順序點以前有2個反作用，一個是自增，一個賦值，這兩個反作用發生的順序是未定義的，即自增運算和賦值運算哪個先執行是沒有被定義的(注意這個順序跟運算符的優先級是無關的，注意理解運算符優先級的含義)，這個執行次序交由編譯器廠商去自行決定，所以對於不一樣的編譯器可能會得出不一樣的結果。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char*argv[])
{
    int i=0;
    int m=(++i)+(++i)+(++i)+(++i);
    printf("%d %d\n",m,i);
    system("pause");
    return0;
}

   對於上述代碼:

   在gcc編譯器中運行獲得的結果是 11 4

   而在Visual Studio 2008中運行獲得的結果是 16 4

   由於對於

   int i=0;

   int m=(++i)+(++i)+(++i)+(++i);

  在兩個分號之間有5個反作用，這5個反作用與子表達式的求值順序是未定義的，對於不一樣的編譯器會得出不一樣的結果。

  而且在這期間對i進行了不止一次的寫操做，這也是一個未定義的行爲，可能會引發任何後果。

  還好比:

  x[i]=i++;

  printf("%d %d\n",i++,i++);

  function(x,x++);

  這些都是未定義的行爲。

  所以咱們平時在寫代碼時，儘可能不要寫出這樣風格很差的代碼，由於它不只會給程序帶來不肯定性，可能會引發任何後果(好比程序崩潰)，並且對於代碼的移植性來講是致命的打擊。

  好比:

 x[i]=i++;

 能夠用這段代碼去代替:

 x[i]=i;

 i++;

 function(x,x++);-> function(x,x);x=x+1;

這樣的代碼纔是風格良好的代碼。

   儘可能保證，在兩個相鄰順序點之間同一個變量不能夠被修改兩次以上或者同時有讀取和修改，不然，就會產生未定義的行爲。