为什么*p++ = *p - a 给出奇怪的结果？

Question

在处理大型数组时，我正在进行不安全的指针计算，如下所示：

*c++ = *a++ - *b++; 

它按预期工作。但对于就地操作，我还需要右侧的 c 指针：

[STAThread]
unsafe static void Main(string[] args) {

    double[] arr = new double[] { 2, 4, 6, 8, 10 };
    double scalar = 1;
    fixed (double* arrP = arr) {
        double* end = arrP + arr.Length;
        double* p = arrP;
        double* p2 = arrP; 
        while (p < end) {
            // gives: 3,5,7,9,2,4827634676971E+209
            *p++ = *p - scalar;

            // gives correct result: 1,3,5,7,9
            //*p = *p - scalar;
            //p++;
        }
    }
    Console.WriteLine(String.Join<double>(",", arr));
    Console.ReadKey(); 
}

在取消引用发生之前，指针会递增。根据优先规则（++ 在 * 之前），这是正确的。但现在新值被写入增量地址，而不是原始地址。为什么会这样呢？

我发现了这个问题：在一个语句中取消引用和前进指针？ 。但它只处理右侧的 *c++ 表达式。为什么写访问与读访问不同？

此外，非常感谢 C# 规范中指针类型的优先规则的链接。到目前为止还找不到他们。

@编辑：请注意，我们在这里讨论的是 C#，而不是 C 或 C++。即使我预计这里的差异不会太大。另外，就像上面的示例一样，我知道，可以通过增加下一个代码行中的指针来防止该问题。我想知道，为什么这种行为无论如何都会如此。

Answer 1

关键就在这里这句话：

在取消引用发生之前，指针会递增。 根据优先规则，这是正确的（++ 在 * 之前）。但现在新值被写入增加的地址，而不是原始地址。为什么会这样呢？

这意味着您认为副作用的优先级和顺序是相关的。 他们不是。副作用按照从左到右的顺序发生，故事结束。如果有

A().x = B() + C() * D();

，那么乘法会在加法之前发生，因为乘法的优先级更高。并且加法发生在赋值之前，因为加法的优先级更高。 A()、B()、C() 和 D() 的副作用按从左到右的顺序发生，与运算符的优先级无关。执行顺序不相关< /em> 优先。 （如果由于处理器缓存问题而从另一个线程进行观察，则可能会观察到副作用以不同的顺序发生，但一个线程中的副作用始终按从左到右的顺序观察到。）

在您的示例中， p++ 位于右侧 *p 的左侧，因此发生 p++ 的副作用之前观察右边的副作用。更具体地说，变量的赋值运算符的操作是：

• 计算左侧变量的地址
• 计算右侧，如果需要将其转换为变量的类型
• 将值存储在变量中
• 结果就是值第一步

——计算左边变量的地址——是 ++ 的作用。

这在 C# 规范中有明确定义；有关详细信息，请参阅有关运算符优先级和执行顺序的部分。

如果您对这个主题感兴趣，请参阅我关于优先级、关联性和顺序之间差异的详细信息的大量文章：

http://blogs.msdn.com/b/ericlippert/archive/tags/precedence/

如果您不明白 ++ 是如何工作的——不幸的是，几乎没有人明白—— - 请参阅此问题：

之间有什么区别i++ 和 ++i？

如果您不明白赋值是如何工作的——令我惊讶的是，几乎没有人理解赋值是如何工作的——请参阅：

http://blogs.msdn.com/b/ericlippert/archive /tags/simple+assignment/

http:// blogs.msdn.com/b/ericlippert/archive/tags/compound+assignment/

其他答案指出，在 C 和 C++ 编程语言中，语言规范没有指定副作用出现的顺序。如果副作用及其观察结果位于同一个“序列点”内，就像这里一样，就会发生这种情况。在 C 中，允许 ++ 的副作用在语句结束之前的任何时间发生。赋值之后、赋值之前、何时，由编译器决定。 C# 不允许这种自由度。在 C# 中，在执行右侧代码时，会观察到左侧的副作用已经发生。

此外，我们将非常感谢 C# 规范中指针类型的优先规则的链接。到目前为止还找不到他们。

您想要的规范部分是 18.5，其中规定：

不安全运算符的优先级和结合性由语法隐含。

因此，请阅读语法并解决它。首先阅读附录 B 第 3 节中的语法。