运算符关联性，优先级

Question

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评估。

int i = 0, k = 0;

i = k++;

如果我们根据关联性和优先级进行评估，postfix ++ 的优先级高于=，所以k++（变成1）首先被评估，然后是=，现在k 的值是是1 分配给i。

所以i 和k 的值将是1。但是i is 0 和k is 1 的值。

所以我认为编译器将这个i = k++; 分成两个(i = k; k++;)。所以这里的编译器不是为了语句关联性/优先级，它也分割了行。有人能解释一下编译器是如何解析这些语句的吗？

Answer 1

类似于（只是为了说明增加了一个序列点）：

i = k; // i = 0
k = k + 1;  // k = 1

Answer 2

后缀运算符的优先级高于赋值运算符。

这个带有赋值运算符的表达式

i = k++

包含两个操作数。

等价的可以改写成

i = ( k++ );

表达式k++ 的值为0。所以变量i会得到0的值。

赋值运算符的操作数可以按任意顺序求值。

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（即 即，将相应类型的值 1 添加到其中）。

And（6.5.16 赋值运算符）

3 赋值运算符将值存储在由指定的对象中 左操作数。赋值表达式具有左边的值 赋值后的操作数，111) 但不是左值。一个类型 赋值表达式是左操作数之后的类型 左值转换。 更新存储值的副作用 左边的操作数在左边的值计算之后排序 和右操作数。操作数的求值是无序的。

Answer 3

与 C++ 不同，C 没有“按引用传递”。仅“按值传递”。我将借用一些C++来解释。让我们将后缀和前缀的 ++ 功能实现为常规函数：

// 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;
}

所以你的代码现在相当于：

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。

Answer 4

++ 做了两件事。

k++ 做了两件事：

• 在执行任何增量之前，它的值为k。
• 它递增k。

这些是分开的：

• 产生k 的值是i = k++; 主要评估的一部分。
• 递增k 是一个副作用。它不是主要评估的一部分。程序可能会在计算表达式的其余部分之后或期间增加 k 的值。它甚至可以在表达式的其余部分之前递增该值，只要它“记住”用于表达式的预递增值。

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求值分开。用于k++ 的值始终是增量前k 的值，无论存在哪些其他运算符。

补充

重要的是要了解++ 的增量部分与主要评估分离并且在时间上有点“浮动” - 它没有锚定到代码中的某个位置，并且您无法控制当它发生时。这很重要，因为如果操作数有其他用途或修改，例如在k * k++ 中，则增量可能发生在其他事件的主要评估之前、期间或之后。发生这种情况时，C 标准不会定义程序的行为。

Answer 5

运算符关联性不适用于此处。运算符优先级仅说明哪个操作数坚持哪个运算符。在这种情况下它并不是特别相关，它只是说表达式应该被解析为 i = (k++); 而不是 (i = k)++; 这没有任何意义。

从那时起，如何评估/执行此表达式由每个运算符的特定规则指定。后缀运算符被指定为 (6.5.2.4)：

结果的值计算在副作用之前排序 更新操作数的存储值。

也就是说，k++ 保证评估为 0，然后在稍后的某个时间点，k 增加 1。我们真的不知道什么时候，只知道它发生在k++ 被评估但在下一个序列点之前，在这种情况下，; 在行尾。

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 在左右操作数的值计算之后排序。

在这种情况下，= 的右操作数在更新左操作数之前计算其值。

实际上，这意味着可执行文件可以如下所示：

• k 被评估为 0
• 将i设置为0
• 将k 增加 1
• 分号/序列点

或者这个：

• k 被评估为 0
• 将k 增加 1
• 将i设置为0
• 分号/序列点

Answer 6

这里的根本问题是优先级不是思考什么的正确方法

i = k=+;

意思。

让我们来谈谈k++ 的真正含义。 k++ 的定义是如果给你k 的旧值，然后将k 的存储值加1。 （或者，换一种说法，它将旧值 k 加 1，然后将其存储回 k，同时为您提供旧值 k。）

就表达式的其余部分而言，重要的是k++ 的值是多少。所以当你说

i = k++;

“i 中存储了什么？”问题的答案是，“k 的旧值”。

当我们回答“i 中存储了什么？”这个问题时，我们根本不会考虑优先级。我们思考后缀++运算符的含义。

另见this older question。

后记：您必须真正小心的另一件事是，当您考虑附带问题时，“它何时将新值存储到 k？事实证明这是一个很难回答的问题，因为答案没有你想的那么好。新值在它所在的较大表达式结束之前的某个时间被存储回k（正式地，“在下一个序列点之前”），但我们不知道是否它发生在事物被存储到i 之前或之后，或者在表达式中其他有趣的点之前或之后。

Answer 7

啊，这是一个很有趣的问题。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来解释，如果你不懂 C++，请耐心等待。

这就是重载postfix-increment 运算符的方式：

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;
}

postfix-increment 运算符的基本作用是创建操作数的副本，增加原始变量，然后返回副本。

在您的i = k++ 的情况下，k++ 确实首先发生，但返回的值实际上是k（把它想象成一个函数调用）。然后将其分配给i。

Answer 8

优先级和关联性仅影响运算符和操作数相互关联的方式 - 它们不影响表达式的计算顺序。优先规则规定

i = k++

被解析为

i = (k++)

而不是类似的东西

(i = k)++

---

后缀++ 运算符有一个结果和一个副作用。在表达式中

i = k++

k++ 的结果 是k 的当前值，它被分配给i。 副作用是增加k。

逻辑上等价于写作

tmp = k
i = tmp
k = k + 1

需要注意的是，对i 的分配和对k 的更新可以以任何顺序发生——这些操作甚至可以相互交错。重要的是i 在增量之前获得k 的值，而k 会增加，不一定是这些操作发生的顺序。