意外的求值顺序（编译器错误？）

Question

可能的重复：
未定义的行为和序列点

我不确定这是否是 gcc bug ，所以我会问：

unsigned int n = 0;
std::cout << n++ << n << ++n;

gcc 给出了极其奇怪的结果： AFAICT不可能的“122”。因为<<是左关联的，它应该与：

operator<<(operator<<(operator<<(std::cout, n++), n), ++n)

并且因为在评估参数之前和之后都有一个序列点，所以两个序列点之间的 n 永远不会被修改两次（甚至不会被访问）——所以它不应该是未定义的行为，只是评估顺序未指定。

所以 AFAICT 有效结果将是： 111 012 002 101

，没有别的

Answer 1

计算参数和调用函数之间有一个序列点。评估不同参数之间没有顺序点。

我们看一下最外层的函数调用：

operator<<(operator<<(operator<<(std::cout, n++), n), ++n)

参数是

• operator<<(operator<<(std::cout, n++), n)

和

• ++n

。未指定首先评估其中哪一个。还允许在计算第二个参数时部分计算第一个参数。

根据标准的 [intro.execution] 部分（草案 3225 中的措辞）：

• 如果A之前没有被测序
  B 和 B 未在 A 之前排序，则 A 和 B 是 < em>未排序。 [ 注意： 未排序的执行
  评估可能会重叠。 - 尾注]

• 除非另有说明，否则对各个运算符的操作数和各个子表达式的求值
  表达式是无序的。 [ 注意： 在执行期间多次求值的表达式中
  对于一个程序，其子表达式的无序和不确定顺序的求值不需要
  在不同的评估中表现一致。 — end note ] 操作数的值计算
  运算符在运算符结果的值计算之前被排序。如果对标量有副作用
  相对于同一标量对象上的另一个副作用或值计算，对象是无序的
  使用同一标量对象的值，行为是未定义的。

因为您对同一个标量对象有多个具有副作用的操作，并且这些操作彼此之间没有顺序，所以您处于未定义行为的领域，甚至 999 也是允许的输出。

Answer 2

编译器错误的第一条规则：这可能不是编译器错误，而是您的误解。在同一语句中使用后缀和前缀运算符会导致未定义的行为。尝试使用 -Wall 选项向您提供更多警告并显示代码中的潜在陷阱。

让我们看看当我们请求有关 test.cpp 的警告时，GCC 4.2.1 告诉我们什么：

#include <iostream>

int main() {
    unsigned int n = 0;
    std::cout << n++ << n << ++n << std::endl;
    return 0;
}

当我们编译时：

$ g++ -Wall test.cpp -o test
test.cpp: In function ‘int main()’:
test.cpp:5: warning: operation on ‘n’ may be undefined

Answer 3

您的代码是为什么在一些书中评论经验丰富的程序员不喜欢 that(++,--) 运算符重载的一个例子，即使其他语言（ruby）还没有实现 ++ 或 -- 。