关于C/C++前置++与后置++的区别与习题

AngelDg
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i++和++i的区别

  1. 对于普通独立的语句，i++和++i是一样的，如：
  • i++; 等效于i=i+1;
  • ++i; 等效于i=i+1;
  1. 对于赋值语句，i++先赋值后加1，++i先加1后赋值，如：
  • i=1; y=i++; 等效于：i=1; y=i; i=i+1; 则执行完后 y=1; i=2;
  • i=1; y=++i; 等效于：i=1; i=i+1; y=i; 则执行完后 y=2; i=2;

++i 是先加后赋值；i++ 是先赋值后加；++i和i++都是分两步完成的。

因为++i 是后面一步才赋值的，所以它能够当作一个变量进行级联赋值，++i = a = b，即 ++i 是一个左值；i++ 的后面一步是自增，不是左值。

形象的理解可以是i++先做别的事，再自己加1，++i 先自己加1，再做别的事情。

int main()
{
    int a = 5;
    int i = 2;
    ++i = a;

    cout << i << endl;	// 5

    return 0;
}
  1. i++ 不能作为左值，而++i 可以。（一般来说，左值是可以放到赋值符号左边的变量。）
  • 左值是对应内存中有确定存储地址的对象的表达式的值。
  • 右值是所有不是左值的表达式的值。
  • 能否被赋值不是区分左值与右值的依据。 比如，C++的const左值是不可赋值的；而作为临时对象的右值可能允许被赋值。

左值与右值的根本区别在于：是否允许取地址&运算符获得对应的内存地址。

提问：

  1. 为什么(i++)不能做左值，而(++i)可以。

看底层源码：

// 前缀形式：
int& int::operator++()	// 这里返回的是一个引用形式，就是说函数返回值也可以作为一个左值使用
{	
  *this += 1;	// 函数本身无参，意味着是在自身空间内增加1的
  return *this;	// 反回值
}

// 后缀形式:
const int int::operator++(int)	// 函数返回值是一个非左值型的，与前缀形式的差别所在。
{
  int oldValue = *this;  //函数带参，且有另外的空间开辟
  ++(*this);  // 增加
  return oldValue;  // 返回临时对象的值
}

i++和++i哪个效率高

这个问题是分两种情况的：

  1. 对于内置数据类型，以现在的编译器的优化水平，前置++和后置++没区别的，这个可以通过看汇编代码证明。
  2. 对于自定义数据类型，像STL，前置++的效率要高于后置++，所以STL中关于iterator都是前置++的。

只有在必要时才使用后置操作符。

因为前置操作需要做的工作更少，只需要加1后返回加1后的结果即可。而后置操作符则必须先保存操作数原来的值，以便返回未加1之前的值作为操作的结果。对于int对象和指针，编译器可优化掉这项额外工作。但是对于更多的复杂迭代器类型，这种额外工作可能会花费更大代价。

因此，养成使用前置操作这个好习惯，就不必担心性能差异的问题。

知识点习题

在这里插入图片描述

在 printf() 函数中，后置++，存储的是一份拷贝出来的值，前置++，存储的是变量本身（VS编辑器）

本题相信大多数人都是对D选项有疑惑：

D选项，由++或者–运算的顺序是从右向左，故先计算++i，++i的返回值为 i本身，本应该是4，但是后面的运算却影响i的值，另外printf输出流的缓存栈（下面例题会有涉及）是在所有表达式计算完后再入栈的，只需要知道首先入栈的是i的地址里面存的值，此时i的值为5。

输出时从栈顶开始，相当于: int i = 3; ++i; ++i; printf("%d,%d",i,i);所以是 5，5；

再举一个例子，int i = 1; printf("%d,%d", i += 2, i *= 3); 在输出i之前先进行了i *= 3和 i += 2；最终i = 5；所以结果是5，5；

下面是所有选项的详解：

  • A选项考察C语言的内存对齐

内存对齐是一个比较常考察的一个部分。下面的分析都是基于32位机器考虑的。这里要注意两点：

  1. 所有的空间均需要为最大类型大小的整数倍
  2. 内存需要保持对齐

对于题目中的：

struct X {
    short s;
    int i;
    char c;
};

其中需要考虑变量s和c的对齐，很容易发现，应该是12。
但是有一些编译器存在对该形式的优化，在实际分配内存的时候，会将该结构体按照如下的结构进行分配：

struct X {
    short s;
    char c;
    int i;   
};

这样分配的内存会减少到8。

  • B选项考察double类型的比较

这一点应该是课本上的基本常识，是由于双精度丢失，所以只能够采用比较两个差绝对值是否小于一个很小的数字来确定。
判断一个双精度浮点数是否为0：if( abs(f) <= 1e-15 )

  • C选项中，在标准库中，对于char数组是无法采用这种赋值方式进行赋值的。

C数组初始化两种方式：

  • 一种逐个赋值 char a[14] ={‘H’，‘e’,‘l’,‘l’,‘o’}
  • 另一种 char a[14] = “Hello, world!”
  • D选项中，主要考察下面的内容
	int i=1;
	printf("%d,%d\n",i--,i++);

步骤如下：

  1. 把i的值1存入缓存器a
  2. i值加1，i=i+1=2;
  3. 把i的值2存入缓存器
  4. i值减1，i=i-1=1
  5. 把缓存器[ebp-0E8h]=1，入栈
  6. 把缓存器[ebp-0ECh]=2，入栈

故，打印输出为 2,1

总结：

由 ++或者 --运算的顺序是从右向左，故先计算i++，i++在计算过程中会产生缓存区，返回的值就是缓存区的值

例：

1.

	int x=2, y=3;
	printf("%d,%d\n",(x++)+y,++y);	// 等价x++ + y

第一个入栈的是y值本身，而其他表达式对其无影响，故入栈y==4
第二个入栈的是表达式的缓存区的值，为x+y=2+4=6，故入栈 6

输出值为6 4

2.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    int i = 1;
    printf("%d,%d\n", ++i, ++i);    //3,3
    printf("%d,%d\n", ++i, i++);    //5,3
    printf("%d,%d\n", i++, i++);    //6,5
    printf("%d,%d\n", i++, ++i);    //8,9
    system("pause");
    return 0;
}

首先是函数的入栈顺序从右向左入栈的，计算顺序也是从右往左计算的，不过都是计算完以后在进行的压栈操作：

  • 对于第5行代码，首先执行++i，返回值是i，这时i的值是2，再次执行++i，返回值是i，得到i=3，将i压入栈中，此时i为3，也就是压入3，3；
  • 对于第6行代码，首先执行i++，返回值是原来的i，也就是3，再执行++i，返回值是i，依次将3，5压入栈中得到输出结果
  • 对于第7行代码，首先执行i++，返回值是5，再执行i++返回值是6，依次将5，6压入栈中得到输出结果
  • 对于第8行代码，首先执行++i，返回i，此时i为8，再执行i++，返回值是8，此时i为9，依次将i，8压入栈中，得到输出结果。
  1. 在C/C++ 中++(a++)为什么错误

正确答案：a++是a的自增，结果是a+1，这不是一个左值，不能再进行自增操作。

答案解析：

比如：

a+3=10；

这个代码是错误的，因为这个不能确定一个储存单元。
你不能说出a+3的位置，所以这个表达式只能放在右侧，不能进行赋值赋值。

可以这样解释：

  1. (a++)本身是一个表达式没有问题
  2. ++x 是单目前缀运算符，需要作用到一个变量上
  3. 但它不能作用到一个表达式上，所以++（a++）不行
  4. 通过两句a++; ++a;应该也可以达到目的。
  1. 以下代码在C与C++的编译器下编译会出现什么问题。
int main()
{
    int a = 5;
    int i = 2;
    ++i = a;

    return 0;
}

正确解答：

  • 在C++中可以正常编译，且 i = 5
  • 在C中++i = a;会报错 error: expression is not assignable
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