C 运算符和优先级答案

【问题标题】：C Operators and PrecedenceC 运算符和优先级
【发布时间】：2021-03-29 02:03:45
【问题描述】：

我用的是C语言，代码如下：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int num1=0;

    int res = ++num1 && num1++;

    printf("%d\t%d\n",num1,res);    
}

在上面的代码中，我得到的输出为2 1。我认为输出应该是2 0。

如有错误请指正，为了解决这个语句，num1++(0) 将由于最高优先级而首先执行，然后 ++num1(2) 将被执行，最后 && 将被执行，因为它具有最低优先级。

请评论这条语句是如何执行的。

在一些教程中，我发现后缀 ++ 和前缀 ++ 具有相同的优先级，但如果这是真的，那么根据关联性规则再次 num1++ 应该首先执行（从右到左），这应该再次导致回答为2 0。

【问题讨论】：

&& 是一个序列点。从Wikipedia开始保证之前评估的所有副作用都已执行，并且后续评估的副作用尚未执行。评价从左到右。
即使 if 第二部分 num1++ （如你所料）首先被评估，这将评估为 0 和短电路规则会说，因为整个表达式不能是true，所以其他（第一）部分不会被评估，所以num1 不能像你想象的那样是2。

标签： c operators operator-precedence sequence-points logical-and

【解决方案1】：

如有错误请指正，为了解决这个语句，num1++(0) 将由于最高优先级而首先执行，然后 ++num1(2) 将被执行，最后 && 将被执行，因为它具有最低优先级。

优先级仅控制哪些运算符与哪些操作数分组 - 它不影响计算表达式的顺序。

&&、||、?: 和逗号运算符都强制从左到右求值 - 左操作数在右操作数之前被完全求值（并应用任何副作用）。 && 和 || 都短路 - 对于&&，只有当左操作数不为零时才会计算右操作数。

一元（前缀）++ 运算符产生操作数的当前值加 1，因此++num1 的结果是1。作为副作用，num1 中的值会增加。由于此结果不为零，因此还会评估 num1++。后缀++ 运算符产生操作数的当前值，因此num1++ 的结果是1。作为副作用，num1 中的值会增加。

&& 表达式的结果是 1，如果两个操作数都不为零，则 0 否则。

大致相当于写作

tmp = num1 + 1;
num1 = num1 + 1;

res = 0;
if ( tmp != 0 )
{
  if ( num1 != 0 )
  {
    res = 1;
  }
}
num1 = num1 + 1;

所以++num1 && num1++的结果为1，而num1末尾存储的值为2。

在一些教程中我发现后缀++和前缀++具有相同的优先级，

这是非常错误，您应该立即停止使用这些教程。后缀运算符的优先级高于一元运算符 - *a++ 被解析为 *(a++)，++a[i] 被解析为 ++(a[i]) 等。像 ++i++ 这样的表达式将被解析为 ++(i++)，但你不能在 C 中编写这样的表达式 - i++ 的结果不是 lvalue 并且不能是像这样的一元 ++ 的操作数。

【讨论】：

【解决方案2】：

在用作初始化器的表达式中

 int res = ++num1 && num1++;

运算符&&有一个序列点。

来自 C 标准（6.5.13 逻辑与运算符）

3 如果两个操作数比较，&& 运算符将产生 1 不等于0；否则，它产生 0。结果的类型为 int。

和

4 与按位二进制 & 运算符不同，&& 运算符保证从左到右的评估；如果计算第二个操作数，则有第一个和第二个评估之间的序列点操作数。如果第一个操作数比较等于 0，则第二个操作数未评估。

首先计算运算符的左操作数，结果num1 将等于 1，因为一元（前缀）递增运算符。由于子表达式不等于 0，则计算第二个操作数。它的值是递增之前的值，即 1。由于第二个操作数也不等于 0，因此整个表达式被评估为逻辑真，其值为 1（参见 C 标准的第一个引号）。

这个值 1 分配给变量 res 而后缀增量后的变量 num1 将等于 2。

因此，在此声明之后，res 等于 1 并且 num1 等于 2。

【讨论】：

【解决方案3】：

这里有很多误解。首先，运算符优先级说明了解析的顺序，而不是执行的顺序。有两个相关但不同的术语，运算符优先级和评估顺序。
见What is the difference between operator precedence and order of evaluation?。

一旦您了解了求值顺序，&& 运算符就会特别带有明确定义的顺序，而 C 运算符通常不会出现这种情况。它保证了从左到右的评估顺序。 C17 6.5.14/4：

不同于按位 |运算符，||运算符保证从左到右的评估；如果第二个操作数被求值，第一个求值之间有一个序列点和第二个操作数。如果第一个操作数比较不等于 0，则第二个操作数为未评估。

通常情况下，您无法将 ++ 运算符与其他运算符混合使用，但上面的 && 规则使得在这种特定情况下成为可能。

参见Why can't we mix increment operators like i++ with other operators? 它解释了排序/序列点。

在一些教程中我发现后缀++和前缀++具有相同的优先级，

他们没有，前缀 ++ 优先于后缀（和其他一元运算符）。所以关联性不适用。

【讨论】：