提问人:Franc 提问时间:2/1/2021 最后编辑:Priyanshul GovilFranc 更新时间:2/1/2021 访问量:321
运算符关联性、优先级
Operator associativity, precedence
问:
我只是想知道,对于以下代码,编译器是否单独使用关联性/优先级或其他一些逻辑来计算。
int i = 0, k = 0;
i = k++;
如果我们根据关联性和优先级进行计算,则具有比 更高的优先级,因此(成为)首先被计算,然后是 ,现在 k 的值被分配给 。postfix ++
=
k++
1
=
1
i
所以 和 的值将是 。但是,和 的值。i
k
1
i is 0
k is 1
所以我认为编译器将其一分为二。所以这里编译器不去执行语句关联性/优先级,它也拆分了行。有人可以解释编译器如何解析这些类型的语句吗?i = k++;
(i = k; k++;)
答:
它类似于(仅带有一个额外的序列点用于说明):
i = k; // i = 0
k = k + 1; // k = 1
评论
++
后缀运算符的优先级高于赋值运算符。
此表达式与赋值运算符
i = k++
包含两个操作数。
它等效地可以重写,就像
i = ( k++ );
表达式的值为 。所以变量将得到值。k++
0
i
0
赋值运算符的操作数可以按任何顺序计算。
根据 C 标准(6.5.2.4 后缀递增和递减运算符)
2 后缀 ++ 运算符的结果是操作数的值。 作为副作用,操作数对象的值递增( 是,将适当类型的值 1 添加到其中)。
和 (6.5.16 赋值运算符)
3 赋值运算符将值存储在由 左操作数。赋值表达式的值为 left 赋值后的操作数,111),但不是左值。的类型 赋值表达式是左操作数后面的类型 左值转换。更新储值的副作用 左操作数在左操作数的值计算之后排序 和正确的操作数。操作数的评估是未排序的。
评论
++
k
k
与 C++ 不同,C 没有“通过引用传递”。只有“按值传递”。我要借用一些C++来解释。让我们将 ++ 的功能实现为后缀和前缀作为常规函数:
// Same as ++x
int inc_prefix(int &x) { // & is for pass by reference
x += 1;
return x;
}
// Same as x++
int inc_postfix(int &x) {
int tmp = x;
x += 1;
return tmp;
}
因此,您的代码现在等同于:
i = inc_postfix(k);
编辑:
对于更复杂的事情,它并不完全等价。例如,函数调用引入了序列点。但以上足以解释 OP 会发生什么。
评论
++
做两件不同的事情。
k++
做两件事:
- 它的值为 before 执行任何增量。
k
- 它递增 .
k
这些是分开的:
- 产生 的值 occurs 作为 的主要评估的一部分。
k
i = k++;
- 递增是一种副作用。它不是主要评估的一部分。程序可以在计算表达式的其余部分后或在计算期间增加 的值。它甚至可以在表达式的其余部分之前递增值,只要它“记住”要用于表达式的预增值。
k
k
不涉及优先级和关联性。
这实际上与优先级或关联性无关。运算符的增量部分始终与表达式的主计算分开。使用的值始终是增量前的值,而不管存在其他运算符。++
k++
k
补充
重要的是要明白,增量部分与主评估分离,并且在时间上“漂浮”——它没有锚定在代码中的某个点,你无法控制它何时发生。这很重要,因为如果操作数有其他用途或修改,例如 ,增量可以发生在对其他事件的主要计算之前、期间或之后。发生这种情况时,C 标准不会定义程序的行为。++
k * k++
运算符关联性在这里不适用。运算符优先级仅表示哪个操作数坚持使用哪个运算符。在这种情况下,它不是特别相关,它只是说表达式应该被解析为而不是作为,这没有任何意义。i = (k++);
(i = k)++;
从那时起,如何计算/执行此表达式由每个运算符的特定规则指定。后缀运算符的行为方式为 (6.5.2.4):
结果的值计算在副作用之前进行排序 更新操作数的存储值。
也就是说,保证计算到 然后在以后的某个时间点增加 1。我们真的不知道什么时候,只知道它发生在被评估的点之间,但在下一个序列点之前,在本例中发生在行的末尾。k++
0
k
k++
;
赋值运算符的行为类似于 (6.5.16):
更新左操作数的存储值的副作用是 在左操作数和右操作数的值计算之后排序。
在本例中,右操作数 的值在更新左操作数之前计算。=
在实践中,这意味着可执行文件可以如下所示:
k
计算结果为 0- 设置为 0
i
- 增加 1
k
- 分号/序列点
或者这个:
k
计算结果为 0- 增加 1
k
- 设置为 0
i
- 分号/序列点
这里的根本问题是,优先级不是思考什么的正确方式
i = k=+;
方法。
让我们谈谈实际含义。的定义是,if 给你 的旧值 ,然后在 的存储值上加 1。(或者,换一种说法,它取旧值 ,加 1,并将其存储回 中,同时为您提供旧值 。k++
k++
k
k
k
k
k
就表达式的其余部分而言,重要的是 is 的值是什么。所以当你说k++
i = k++;
“什么被存储在?”这个问题的答案是,“的旧值”。i
k
当我们回答“什么被存储在?”这个问题时,我们根本不考虑优先级。我们考虑后缀运算符的含义。i
++
另请参阅这个较旧的问题。
后记:另一件你必须非常小心的事情是,当你考虑一个附带问题时,“它什么时候将新值存储到?事实证明,这是一个很难回答的问题,因为答案并不像你希望的那样明确。新值被存储回它所在的较大表达式结束之前的某个时间(形式上是“在下一个序列点之前”),但我们不知道它发生在之前还是之后,比如说,事物被存储到的点,或者在表达式中其他有趣的点之前或之后。k
k
i
啊,这是一个非常有趣的问题。为了帮助您更好地理解,这就是实际发生的情况。
我将尝试使用C++中的一些运算符重载概念进行解释,因此,如果您不了解C++,请耐心等待。
这是使运算符过载的方式:postfix-increment
int operator++(int) // Note that the 'int' parameter is just a C++ way of saying that this is the postfix and not prefix operator
{
int copy = *this; // *this just means the current object which is calling the function
*this += 1;
return copy;
}
从本质上讲,运算符的作用是创建操作数的副本,增加原始变量,然后返回副本。postfix-increment
在您的例子中,确实首先发生,但返回的值实际上是(将其视为函数调用)。然后,这将被分配给 。i = k++
k++
k
i
评论
优先级和关联性仅影响运算符和操作数之间的关联方式,而不会影响表达式的计算顺序。优先规则规定
i = k++
解析为
i = (k++)
而不是类似的东西
(i = k)++
后缀运算符具有结果和副作用。在表达式中++
i = k++
的结果是 的当前值,它被赋值给 。副作用是递增。k++
k
i
k
这在逻辑上等同于写作
tmp = k
i = tmp
k = k + 1
需要注意的是,分配和更新可以按任何顺序进行 - 操作甚至可以相互交错。重要的是获取增量之前的值,并且该值会递增,而不一定是这些操作发生的顺序。i
k
i
k
k
评论
k
i = k++;
分为两个i = k ; k++;
”。你试过了吗?++
=