为什么在C++中（C++）*（C++）未定义的行为？

问题描述：

int c=3; 
cout<<(c++)*(c++);

我用gcc和输出为9，但有人说，这是不确定的行为，为什么呢？

那么，这是c + +不是c – 2012-04-29 04:19:24

相同的结果，相同的问题，无论是C或C++ – paulsm4 2012-04-29 04:29:29

@ paulsm4不是。在C中，这是非常特定的行为：你会得到一个编译器错误。 – 2012-04-29 08:53:45

答

的问题是“序列点”：

http://en.wikipedia.org/wiki/Sequence_point

在命令式编程的序列点定义在它被保证在计算机程序的执行的任何一点，所有的边以前影响评估已经完成，并且没有任何方面的后续评估影响尚未执行。

当单个表达式中多次修改相同变量时，序列点也会发挥作用。一个经常引用的例子是 C表达式i = i ++，它明显地指定了它以前的值并且增量i。 i的最终值不明确，因为取决于表达式评估的顺序，所以增量可能发生在赋值之前，之后或交错。特定语言的定义可能会指定其中一个可能的行为，或者简单地说行为是未定义的。在C和C++中，评估这样的表达式会产生未定义的行为。[1]

碰巧，我在MSVC（Windows）和gcc（Linux）上得到了完全相同的答案 - “9”。我也收到了警告我是否与海湾合作委员会（“C”）或g ++（C++）编译：

$ g++ -o tmp -Wall -pedantic tmp.cpp 
tmp.cpp: In function "main(int, char**)": 
tmp.cpp:7: warning: operation on "c" may be undefined 
$ ./tmp 
c=9...

而在'tcc'和'clang'我得到'12'。 :) – Jack 2012-04-29 04:50:42

答

的C时的参数使许多事情没有意义，他们几乎任凭谁实现了自由裁量权语言（即编写一个编译器）。在这些未定义的事情中，这些表达的各个部分的评估顺序是。

例如，是先乘后计算乘积++ es，还是先计算一个++再乘以，那么其他++？

评估顺序不是未定义的行为 - 这是未指定的行为。不同之处在于编译器无法做任何想要的事情 - 它仍然需要正确评估表达式。它不需要以任何特定顺序执行评估（除了某些操作会强制执行命令）。另一方面，表达式'i + = ++ i'是未定义的 - 这里*没有*正确的行为，编译器可以自由地执行任何想要的操作。 – 2012-04-29 09:16:16

答

未定义的行为意味着任何东西都可能发生。

输出为9，但使用不同的编译器或不同的编译器开关，它也可能是12，0或2147483647。

它可能会格式化您的硬盘驱动器！ – orlp 2012-04-29 04:52:07

答

根据如何编写编译器，使用什么标志来编译，月相的相位等，答案可能是9,16,20，或者它可能产生nasal demons。总是尽量避免混淆代码和未定义的行为。查看如何避免这种情况的顺序点。想着序列点，为什么你的榜样的

好吧，我会咬人的。我期望9,12或16，那么你如何得到20？ – 2012-04-29 08:55:24

@Mr。李斯特：这是未定义行为的本质。 – 2012-04-29 22:02:54

答

一种方式既有unspecified behavior和undefined behavior是通过考虑首先介绍了临时变量的实现：

这样的实现可能会处理后增量如下：

tmp_1=c;    // read 'c' 
tmp_2 = tmp_1 + 1; // calculate the incremented value 
c = tmp_2;   // write to 'c' 
tmp_1;    // the result of the expression

原表达(c++)*(c++)有两个序列：

lhs_1=c;    // read 'c' 
lhs_2 = lhs_1 + 1; // calculate the incremented value 
c = lhs_2;   // write to 'c' 
lhs_1;    // the resulting value of the expression 

rhs_1=c;    // read 'c' 
rhs_2 = rhs_1 + 1; // calculate the incremented value 
c = rhs_2;   // write to 'c' 
rhs_1;    // the resulting value of the expression

的顺序可以是：

lhs_1=c;    // read 'c' 
lhs_2 = lhs_1 + 1; // calculate the incremented value 
c = lhs_2;   // write to 'c' 

rhs_1=c;    // read 'c' 
rhs_2 = rhs_1 + 1; // calculate the incremented value 
c = rhs_2;   // write to 'c' 

lhs_1 * rhs_1   // (3 * 4) new value of 'c' is 5

或者：

lhs_1=c;    // read 'c' 
rhs_1=c;    // read 'c' 

lhs_2 = lhs_1 + 1; // calculate the incremented value 
c = lhs_2;   // write to 'c' 

rhs_2 = rhs_1 + 1; // calculate the incremented value 
c = rhs_2;   // write to 'c' 

lhs_1 * rhs_1   // (3 * 3) new value of 'c' is 4

或者：

rhs_1=c;    // read 'c' 
rhs_2 = rhs_1 + 1; // calculate the incremented value 
c = rhs_2;   // write to 'c' 

lhs_1=c;    // read 'c' 
lhs_2 = lhs_1 + 1; // calculate the incremented value 
c = lhs_2;   // write to 'c' 

lhs_1 * rhs_1   // (4 * 3) new value of 'c' is 5

....等。

unspecified behavior是它可以先评估lhs或rhs。 undefined behavior是我们正在读写c，没有中间顺序点。

为什么在C++中（C++）*（C++）未定义的行为？

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