在 C++11 中的一个表达式中对同一变量进行双重赋值

Question

The C++11 standard (5.17, expr.ass) 声明

在所有情况下，赋值都是在值计算之后排序的 左右操作数，在计算值之前 赋值表达式。关于一个 不确定顺序的函数调用，复合的操作 分配是一个单一的评估

据我了解，作为给定赋值一部分的所有表达式都将在赋值本身之前进行评估。即使我在同一个赋值中修改同一个变量两次，这条规则也应该起作用，我相当肯定，以前是未定义的行为。

请问给定的代码：

int a = 0;
a = (a+=1) = 10;

if ( a == 10 ) {
    printf("this is defined");
} else {
    printf("undefined"); 
}

总是评估为a==10?

Answer 1

是的，C++98 和 C++11 之间发生了变化。我相信您的示例在 C++11 规则下定义良好，而在 C++98 规则下表现出未定义的行为。

作为一个更简单的示例，x = ++x; 在 C++98 中未定义，但在 C++11 中已明确定义。请注意，x = x++; 仍然未定义（后自增的副作用与表达式的求值无关，而预自增的副作用在其之前排序）。

Answer 2

经过一些研究，我确信您的代码行为在 C++11 中得到了很好的定义。

$1.9/15 州：

运算符的操作数的值计算顺序在前面 算子结果的值计算。

$5.17/1 状态：

赋值运算符 (=) 和复合赋值运算符全部分组 从右到左。

如果我理解正确，在你的例子中

a = (a+=1) = 10;

这意味着(a+=1) 和10 的值计算必须在(a+=1) = 10 的值计算之前进行，并且该表达式的值计算必须在a = (a+=1) = 10; 被评估之前完成。

$5.17/1 状态：

在所有情况下，赋值顺序在左右操作数的值计算之后，赋值表达式的值计算之前。

这意味着赋值必须发生在值计算之前，因此，由于传递性，(a+=1) = 10 的评估只能在赋值 a+=1 之后开始（因为它的值只能在副作用之后计算） .

第二个和第三个作业也是如此。

另请参阅excellent answer，它比我能解释的更详细和更好地解释了先排序关系。

Answer 3

让我们将你的代码重写为

E1 = (E2 = E3)

其中 E1 是表达式 a，E2 是表达式 a += 1，E3 是表达式 10。在这里，我们使用了赋值运算符从右到左分组（C++11 标准中的第 5.17/1 节）。

§5.17/1 还指出：

在所有情况下，赋值顺序在左右操作数的值计算之后，赋值表达式的值计算之前。

将此应用于我们的表达式意味着我们首先必须评估子表达式E1 和E2 = E3。请注意，这两个评估之间没有“sequenced-before”关系，但这不会导致任何问题。

id-expression E1 的评估是微不足道的（结果是 a 本身）。 assignment-expression E2 = E3 的求值过程如下：

首先必须计算两个子表达式。 literal E3 的评估又是微不足道的（给出的 prvalue 值为 10）。

（复合）assignment-expression E2 的评估按以下步骤完成：

1) a += 1 的行为等价于 a = a + 1 但 a 只评估一次（第 5.17/7 节）。在评估子表达式a 和1（以任意顺序）后，将左值到右值 转换应用于a 以读取存储在a 中的值。

2) 将a（即0）和1 的值相加（a + 1），此相加的结果是值1 的prvalue。

3) 在我们计算赋值a = a + 1 的结果之前，左操作数所指的对象的值被右操作数的值替换（第 5.17/2 节）。然后E2 的结果是一个指向新值1 的左值。请注意，副作用（更新左操作数的值）在赋值表达式的值计算之前排序。这是上面引用的 §5.17/1。

现在我们已经评估了子表达式E2和E3，表达式E2所指的值被替换为E3的值，即10。因此E2 = E3 的结果是值10 的左值。

最后，E1 引用的值表达式被替换为表达式E2 = E3 的值，我们计算为10。因此，变量a最终包含值10。

由于所有这些步骤都是明确定义的，因此整个表达式会产生明确定义的值。