C基礎:++和--運算
發(fā)布時間：2011-09-16 共1頁
++是C++的自增運算符，作用是使變量自加1；--是自減運算符，作用是使變量自減1。++和--有兩種用法，一種是前綴用法，一種是后綴用法。前綴用法如：++i、--i ，后綴用法如i++、i--，前綴用法跟后綴用法的差別在于前綴時++i的值為完成i加1后的值，--i為完成i減1后的值。例如：假設i的初值為3，執(zhí)行cout<<++i<<endl;輸出結果為4，而執(zhí)行cout<<i++<<endl;輸出結果為3。--運算符同理。這是世人皆知的常識，我們不再討論，現(xiàn)在我們來討論一點有趣的東西，看如下代碼：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<(i++)+(i++)+(i++)<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
問，第一次和第二次輸出的結果分別是多少？
有人說，是12和6。理由是，表達式從左至右開始計算，因為第一個括號內++運算符是后綴用法，i的初值為3，所以，第一個括號的值是3，計算完第一個括號之后，i自加1，變成4，然后計算第二個括號，第二個括號里的++也是后綴用法，所以，值為4，執(zhí)行完第二個括號后，i再加1，變成5，接下計算第三個括號，第三個括號里的++也是后綴用法，所以，第三個括號的值為5，然后計算第三個括號相加的和，即3+4+5=12。這個理由看起來不錯，似乎應當是這樣。然而，運行結果卻讓人跌眼鏡，竟然是9和6。這是怎么回事呢？說起來也很簡單，這是因為很多編譯系統(tǒng)規(guī)定，在遇到一條計算表達式中同時出現(xiàn)若干i++、i--的情況時，在當前語句中并不執(zhí)行i的自增和自減，i的初值是多少，i++和i--的值就是多少，當這條表達式執(zhí)行完成之后，再將i連續(xù)自加或自減若干次。
再看如下代碼：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<(++i)+(++i)+(++i)<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
問，第一次和第二次輸出的結果分別是多少？
有人說，結果應該是4+5+6=15和6。理由我想家都想明白，我就不多說了。還有人總結了上例的經驗，認為，輸出結果應該是9和6。我們來運行一下這個程序，看看誰說得對……
好了，運行結果出來了，不過這不是什么好結果，可能很多人看完會抓狂，結果盡然是神鬼莫測的18和6。為什么呢？道理跟上例差不多，那就是很編譯系統(tǒng)規(guī)定，連續(xù)多個前綴式++和--運算符出現(xiàn)在同一個運算表達式中時，先將變量連續(xù)自加或自減N次，然后判定++i的值為i+N。
為了驗證上面的說法，請看下面的代碼：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<(++i)+(i++)+(++i)<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
按照我們上面的推測，第一個輸出語句應當是這樣執(zhí)行的：首先，掃描整條運算表達式(++i)+(i++)+(++i)，發(fā)現(xiàn)有兩處++的前綴式用法，于是，將i連續(xù)自加兩次，然后開始計算表達式，第一個括號是++i，判定為5，第二個括號是i++，判定值為5，第三個括號是++i判定值為5，最后，計算結果5+5+5=15。因為表達式中有一個i++，所以執(zhí)行計算完之后將i的值再自加1，變?yōu)?。
運行程序，驗證一下，果然，結果就是15和6。
下面在來討論一下網上很多C++論壇里討論得很多的int i=3；問++i+++i+i++的值是多少的問題。
我看到CSDN里也有人在討論這個問題，很多人在回帖，答案似乎多種多樣，有說是12的，有說是18的，更有說是9的，更有一條回帖十分搞笑——“答案是×××，這是很早以前我的一個很牛×的老師教我的解法得出的結果”。我很無語。學過編譯原理的人都知道，“++i+++i”這一段根本就無法解析，編譯系統(tǒng)從左至右掃描整條語句，先遇到++i，判斷出來是一個i的前綴自加運算，然后接著掃描，遇到一個+，+是一個二目運算符，它的左邊已經有一個運算數++i了，系統(tǒng)就向右搜索第二個運算數，又遇到一個+，++比+的運算級別要高，這時，編譯系統(tǒng)就將兩個+看成一個整體來處理，既然是++，編譯系統(tǒng)就認定，肯定它的左邊或右邊有一個變量，編譯系統(tǒng)先搜索左邊，發(fā)現(xiàn)有一個 i，是個變量，于是它就將i和其后的++組合起來，這時問題就發(fā)生了，也就是說第一個i被編譯系統(tǒng)綁架到它后面的++那里去了，那么i前面的++是個什么東西呢？編譯系統(tǒng)是無法搞明白的，它會倒回去重新搜索++前面是否有左值，發(fā)現(xiàn)沒有，因此它就認為++是一個缺少左值的自增運算符，于是提示提示用戶：’++’ needs l-value
我們寫個程序驗證一下上面的推測：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<++i+++i+i++<<i<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
果然，編譯時有一個錯誤，提示error C2105: ’++’ needs l-value ，證實了我們的推測。這個問題的討論使我們得出一個結論：如果一個變量Ni的兩側都有++或--運算符并且Ni左邊的表達式不能分解成X+或X-的形式，那么編譯就會出錯，X是有值變量。結論有點繞口，舉例說明吧：
程序1
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<i+++i++<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
程序1說明：表達式i+++i++中第二個i的左右兩側都有++，于是我們看第二個i的左側，左側是i+++，可以分解為(i++)+，其中“(i++)”是有值變量，符合X+的形式，因此i+++i++是合法表達式，可以通過編譯。
程序2
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<++i+++i<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
程序2說明：表達式++i+++i中第一個i的左右兩側都有++，于是我們看第一個i的左側，左側是++，不能分解成X+的形式，因此該表達式不合法。編譯時會提示：error C2105: ’++’ needs l-value
下面，我們再來討論一下關于i+++i的問題。曾經有人問，表達式i+++i在編譯時，編譯系統(tǒng)是怎么拆分的？究竟是拆分成(i++)+i呢，還是拆分成i+(++i)。
這個問題本身的答案很簡單，是(i++)+i，不明白的自己去看編譯原理。這個問題令人感興趣之處并不在這里，不知道家注意到i+(++i)這個表達式有什么奇特的地方沒有？假設有如下程序：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<i+(++i)<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
家可以猜測一下程序的運行結果。
很多人可能會說是7和4，看起來的確像這樣。但是，非常遺憾，實驗再一次證明，你可能猜錯了，結果是8和4。為什么是8和4呢？前面說過int i=3；cout<< (++i)+(++i) <<endl;的情況，編譯系統(tǒng)會先將i連續(xù)自加1兩次，然后將(++i)一律判定為5進行結算，輸出10。這里同理，編譯系統(tǒng)現(xiàn)將i自加1，然后再對i+(++i)做運算，(++i)的值判定為4，i的值也判定為4，因此計算結果是8。
下面我們來討論int i=3;cout<<i++<<” and ”<<i++<<endl;的問題。首先請看如下程序，猜測輸出結果：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<i++<<" and "<<i++<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
很多人認為輸出結果應該是“3 and 4”和5。我們把代碼復制到VC6.0或VC2005上編譯運行一下，看看結果……
好了，運行結束，結果是“4 and 3”和5。Oh！My God！Can you tell me why？上帝不會告訴你，我可以告訴你。這是因為很多編譯系統(tǒng)在處理輸出流時，是從右至左的。在上面的例子中，兩處i++處于同一個輸出序列中，編譯系統(tǒng)會先計算處于右側的第二個i++，這時i的值為3，因此右側i++的值為3，之后，i+1變成4，計算第一個i++的值為4，計算完之后將i的值再加1，最后才是輸出結果，所以輸出結果是4和3。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<(i++)+(i++)+(i++)<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
問，第一次和第二次輸出的結果分別是多少？
有人說，是12和6。理由是，表達式從左至右開始計算，因為第一個括號內++運算符是后綴用法，i的初值為3，所以，第一個括號的值是3，計算完第一個括號之后，i自加1，變成4，然后計算第二個括號，第二個括號里的++也是后綴用法，所以，值為4，執(zhí)行完第二個括號后，i再加1，變成5，接下計算第三個括號，第三個括號里的++也是后綴用法，所以，第三個括號的值為5，然后計算第三個括號相加的和，即3+4+5=12。這個理由看起來不錯，似乎應當是這樣。然而，運行結果卻讓人跌眼鏡，竟然是9和6。這是怎么回事呢？說起來也很簡單，這是因為很多編譯系統(tǒng)規(guī)定，在遇到一條計算表達式中同時出現(xiàn)若干i++、i--的情況時，在當前語句中并不執(zhí)行i的自增和自減，i的初值是多少，i++和i--的值就是多少，當這條表達式執(zhí)行完成之后，再將i連續(xù)自加或自減若干次。
再看如下代碼：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<(++i)+(++i)+(++i)<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
問，第一次和第二次輸出的結果分別是多少？
有人說，結果應該是4+5+6=15和6。理由我想家都想明白，我就不多說了。還有人總結了上例的經驗，認為，輸出結果應該是9和6。我們來運行一下這個程序，看看誰說得對……
好了，運行結果出來了，不過這不是什么好結果，可能很多人看完會抓狂，結果盡然是神鬼莫測的18和6。為什么呢？道理跟上例差不多，那就是很編譯系統(tǒng)規(guī)定，連續(xù)多個前綴式++和--運算符出現(xiàn)在同一個運算表達式中時，先將變量連續(xù)自加或自減N次，然后判定++i的值為i+N。
為了驗證上面的說法，請看下面的代碼：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<(++i)+(i++)+(++i)<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
按照我們上面的推測，第一個輸出語句應當是這樣執(zhí)行的：首先，掃描整條運算表達式(++i)+(i++)+(++i)，發(fā)現(xiàn)有兩處++的前綴式用法，于是，將i連續(xù)自加兩次，然后開始計算表達式，第一個括號是++i，判定為5，第二個括號是i++，判定值為5，第三個括號是++i判定值為5，最后，計算結果5+5+5=15。因為表達式中有一個i++，所以執(zhí)行計算完之后將i的值再自加1，變?yōu)?。
運行程序，驗證一下，果然，結果就是15和6。
下面在來討論一下網上很多C++論壇里討論得很多的int i=3；問++i+++i+i++的值是多少的問題。
我看到CSDN里也有人在討論這個問題，很多人在回帖，答案似乎多種多樣，有說是12的，有說是18的，更有說是9的，更有一條回帖十分搞笑——“答案是×××，這是很早以前我的一個很牛×的老師教我的解法得出的結果”。我很無語。學過編譯原理的人都知道，“++i+++i”這一段根本就無法解析，編譯系統(tǒng)從左至右掃描整條語句，先遇到++i，判斷出來是一個i的前綴自加運算，然后接著掃描，遇到一個+，+是一個二目運算符，它的左邊已經有一個運算數++i了，系統(tǒng)就向右搜索第二個運算數，又遇到一個+，++比+的運算級別要高，這時，編譯系統(tǒng)就將兩個+看成一個整體來處理，既然是++，編譯系統(tǒng)就認定，肯定它的左邊或右邊有一個變量，編譯系統(tǒng)先搜索左邊，發(fā)現(xiàn)有一個 i，是個變量，于是它就將i和其后的++組合起來，這時問題就發(fā)生了，也就是說第一個i被編譯系統(tǒng)綁架到它后面的++那里去了，那么i前面的++是個什么東西呢？編譯系統(tǒng)是無法搞明白的，它會倒回去重新搜索++前面是否有左值，發(fā)現(xiàn)沒有，因此它就認為++是一個缺少左值的自增運算符，于是提示提示用戶：’++’ needs l-value
我們寫個程序驗證一下上面的推測：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<++i+++i+i++<<i<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
果然，編譯時有一個錯誤，提示error C2105: ’++’ needs l-value ，證實了我們的推測。這個問題的討論使我們得出一個結論：如果一個變量Ni的兩側都有++或--運算符并且Ni左邊的表達式不能分解成X+或X-的形式，那么編譯就會出錯，X是有值變量。結論有點繞口，舉例說明吧：
程序1
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<i+++i++<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
程序1說明：表達式i+++i++中第二個i的左右兩側都有++，于是我們看第二個i的左側，左側是i+++，可以分解為(i++)+，其中“(i++)”是有值變量，符合X+的形式，因此i+++i++是合法表達式，可以通過編譯。
程序2
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<++i+++i<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
程序2說明：表達式++i+++i中第一個i的左右兩側都有++，于是我們看第一個i的左側，左側是++，不能分解成X+的形式，因此該表達式不合法。編譯時會提示：error C2105: ’++’ needs l-value
下面，我們再來討論一下關于i+++i的問題。曾經有人問，表達式i+++i在編譯時，編譯系統(tǒng)是怎么拆分的？究竟是拆分成(i++)+i呢，還是拆分成i+(++i)。
這個問題本身的答案很簡單，是(i++)+i，不明白的自己去看編譯原理。這個問題令人感興趣之處并不在這里，不知道家注意到i+(++i)這個表達式有什么奇特的地方沒有？假設有如下程序：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<i+(++i)<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
家可以猜測一下程序的運行結果。
很多人可能會說是7和4，看起來的確像這樣。但是，非常遺憾，實驗再一次證明，你可能猜錯了，結果是8和4。為什么是8和4呢？前面說過int i=3；cout<< (++i)+(++i) <<endl;的情況，編譯系統(tǒng)會先將i連續(xù)自加1兩次，然后將(++i)一律判定為5進行結算，輸出10。這里同理，編譯系統(tǒng)現(xiàn)將i自加1，然后再對i+(++i)做運算，(++i)的值判定為4，i的值也判定為4，因此計算結果是8。
下面我們來討論int i=3;cout<<i++<<” and ”<<i++<<endl;的問題。首先請看如下程序，猜測輸出結果：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i=3;
cout<<i++<<" and "<<i++<<endl;
cout<<i<<endl;
return 0;
}
很多人認為輸出結果應該是“3 and 4”和5。我們把代碼復制到VC6.0或VC2005上編譯運行一下，看看結果……
好了，運行結束，結果是“4 and 3”和5。Oh！My God！Can you tell me why？上帝不會告訴你，我可以告訴你。這是因為很多編譯系統(tǒng)在處理輸出流時，是從右至左的。在上面的例子中，兩處i++處于同一個輸出序列中，編譯系統(tǒng)會先計算處于右側的第二個i++，這時i的值為3，因此右側i++的值為3，之后，i+1變成4，計算第一個i++的值為4，計算完之后將i的值再加1，最后才是輸出結果，所以輸出結果是4和3。
