c += c-- | ++b;

標籤：blog   http   使用   strong   2014   問題   

一切都是從這開始的

一個大一學弟通過QQ給我發來一個C++的題：

int c = 8, b = 3;c += c-- | ++b;

問c的值是多少。通過筆算得到c為19，然後隨手建了個C#控制台項目跑了一下，悲劇了。。。C#輸出的為20。重新筆算一遍還是19啊，趕緊重建立了一個C++控制台項目跑出的結果為19。到底為什麼C++和C#會不一樣呢？

求證1

通過網上查資料得知，是C#求值順序的問題，具體是怎麼樣的情況呢？我們來反組譯碼一下：

    .method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed    {      .entrypoint      // Code size       33 (0x21)      .maxstack  4      .locals init ([0] int32 c,               [1] int32 b)      IL_0000:  nop      IL_0001:  ldc.i4.8      IL_0002:  stloc.0      IL_0003:  ldc.i4.3      IL_0004:  stloc.1      IL_0005:  ldloc.0      IL_0006:  ldloc.0      IL_0007:  dup      IL_0008:  ldc.i4.1      IL_0009:  sub      IL_000a:  stloc.0      IL_000b:  ldloc.1      IL_000c:  ldc.i4.1      IL_000d:  add      IL_000e:  dup      IL_000f:  stloc.1      IL_0010:  or      IL_0011:  add      IL_0012:  stloc.0      IL_0013:  ldloc.0      IL_0014:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32)      IL_0019:  nop      IL_001a:  call       valuetype [mscorlib]System.ConsoleKeyInfo [mscorlib]System.Console::ReadKey()      IL_001f:  pop      IL_0020:  ret    } // end of method Program::Main

通過IL代碼我們可以清晰的看到他的計算過程：

• 0~4行 為變數賦值Call Stack裡0為變數c值為8，1為變數b值為3
• 5行 緩衝了c的值，放到了Evaluation Stack裡，緩衝的值為8
• 6行 緩衝了一個c值，緩衝的值為8
• 7~a行 執行了c=c-1，此時c值為7
• b~f行 執行了b=b+1，並留了一個副本，值為4
• 10行 6行緩衝的數8和b~f行中留的4做or，值為12
• 11行10行中結果12再加5行中緩衝的8結果為20
• 12行儲存到變數c中

c += c-- | ++b; 等價於 c = c + (c-- | ++b);，通過反組譯碼我們可以看出：

1. C#的求值順序為從左至右不會因為運算順序改變，等號右側第一個c的值在一開始就緩衝了。
2. c--在求值之後立刻就進行了結算，c變數此時值變為了7，但是c變數的值並不影響算式最終的結果，原因見1。
3. 把算式變為c = c + (--c | ++b);得到的值為15（8+(7|4)），反組譯碼後觀察，結論同第一條，c--和--c隻影響了括弧中的運算結果。

根據上面結論我們把算式改成c = (c-- | ++b) + c;，得到的結果為19。

求證2

那麼C++到底是怎麼執行的呢？繼續，反編譯之：

（反組譯碼的程式基於VS2013的C++ Debug編譯結果，GCC 4.6.1的反組譯碼代碼略有區別，執行過程一致，結論僅限定在這兩個編譯環境下）C++的執行過程：

1. 使用eax寄存器做b=b+1
2. 使用ecx寄存器做c=8+（8|4）(此時b=4)
3. 使用edx寄存器做c=c-1

從反組譯碼可以看出：

• C++不會緩衝數值，C++也沒有規定求值順序。
• C++在計算的時候才取值，所以c = (c-- | ++b) + c;的結果還是19。
• C++是在整個算式結束的時候才進行的c--，也就是說之所以結果是19不是20，不是因為先算括弧中的or造成最後的加法中的c為7，而是因為c--是在算式賦值結束後才進行結算。（老師們，你們教對了嗎？）

最後驗證一下，改變算式為c = c * 2 + (c-- | ++b);C++的輸出結果為27，8*2+12=28-1=27，反組譯碼也可以看到最後才執行的sub，圖就不上了。

最後

• 如果你在學C++，千萬不要用C#來驗證你的作業題答案。。。
• 就讓‘++’這種東西只出現在for語句中吧。。。