Order of evaluation

Порядок вычисления любой части любого выражения, включая порядок вычисления аргументов функции, является неопределённым (за некоторыми исключениями, перечисленными ниже). Компилятор может вычислять операнды и другие подвыражения в любом порядке и может выбрать другой порядок при повторном вычислении того же выражения.

В C++ не существует концепции вычисления слева направо или справа налево. Это не следует путать с левоассоциативностью и правоассоциативностью операторов: выражение a ( ) + b ( ) + c ( ) парсится как ( a ( ) + b ( ) ) + c ( ) благодаря левоассоциативности operator + , но c ( ) может быть вычислен первым, последним или между a ( ) и b ( ) во время выполнения:

#include <cstdio>
int a() { return std::puts("a"); }
int b() { return std::puts("b"); }
int c() { return std::puts("c"); }
void z(int, int, int) {}
int main()
{
    z(a(), b(), c());       // допустимы все 6 перестановок вывода
    return a() + b() + c(); // допустимы все 6 перестановок вывода
}

b
c
a
c
a 
b

Правила "sequenced before" (начиная с C++11)

Вычисление выражений

Оценка каждого выражения включает:

• Вычисления значений : вычисление значения, возвращаемого выражением. Это может включать определение идентификатора объекта (glvalue evaluation, например, если выражение возвращает ссылку на некоторый объект) или чтение значения, ранее присвоенного объекту (prvalue evaluation, например, если выражение возвращает число или другое значение).
• Инициация побочных эффектов : доступ (чтение или запись) к объекту, обозначенному volatile glvalue, модификация (запись) объекта, вызов библиотечной функции ввода-вывода или вызов функции, выполняющей любую из этих операций.

Упорядочивание

Sequenced before — это асимметричное, транзитивное, парное отношение между вычислениями A и B в пределах одного потока.

• Если A упорядочено перед B (или, что эквивалентно, B упорядочено после A ), то вычисление A будет завершено до начала вычисления B .
• Если A не упорядочено перед B и B упорядочено перед A , то вычисление B будет завершено до начала вычисления A .
• Если A не упорядочено перед B и B не упорядочено перед A , то существуют две возможности:
  • Вычисления A и B являются неупорядоченными  : они могут выполняться в любом порядке и могут перекрываться (в пределах одного потока выполнения компилятор может перемежать машинные инструкции, составляющие A и B ).
  • Вычисления A и B являются недетерминированно упорядоченными  : они могут выполняться в любом порядке, но не могут перекрываться: либо A будет завершено до B , либо B будет завершено до A . Порядок может быть противоположным при следующем вычислении того же выражения.

Выражение X называется упорядоченным перед выражением Y , если каждое вычисление значения и каждый побочный эффект, связанный с X , упорядочены перед каждым вычислением значения и каждым побочным эффектом, связанным с выражением Y .

Правила

Неопределённое поведение

Поведение является неопределённым в следующих случаях:

i = ++i + 2;       // корректно определено
i = i++ + 2;       // неопределенное поведение до C++17
f(i = -2, i = -2); // неопределенное поведение до C++17
f(++i, ++i);       // неопределенное поведение до C++17, неуточненное после C++17
i = ++i + i++;     // неопределенное поведение

cout << i << i++; // undefined behavior until C++17
a[i] = i++;       // undefined behavior until C++17
n = ++i + i;      // undefined behavior

union U { int x, y; } u;
(u.x = 1, 0) + (u.y = 2, 0); // undefined behavior

Правила точек следования (до C++11)

Определения до C++11

Вычисление выражения может вызывать побочные эффекты, которые включают: доступ к объекту, обозначенному через volatile lvalue, модификацию объекта, вызов библиотечной I/O функции или вызов функции, выполняющей любую из этих операций.

Точка следования — это точка в последовательности выполнения, в которой все побочные эффекты от предыдущих вычислений в последовательности завершены, и никакие побочные эффекты последующих вычислений еще не начались.

Правила до C++11

a && b
a || b
a ? b : c
a , b

Неопределенное поведение до C++11

Поведение является неопределённым в следующих случаях:

i = ++i + i++;     // undefined behavior
i = i++ + 1;       // undefined behavior
i = ++i + 1;       // undefined behavior
++ ++i;            // undefined behavior
f(++i, ++i);       // undefined behavior
f(i = -1, i = -1); // undefined behavior

cout << i << i++; // undefined behavior
a[i] = i++;       // undefined behavior

Отчеты о дефектах

Следующие отчеты об изменениях в поведении, являющиеся дефектными, были применены ретроактивно к ранее опубликованным стандартам C++.

Ссылки

Смотрите также

• Приоритет операторов который определяет, как выражения строятся из их представления в исходном коде.