++i跟i++关于[自增运算符]和[顺序点]

++i和i++关于[自增运算符]和[顺序点]
  又是招聘季，同学有去找工作的，谈到i = 1, a = i++ + i++ + ++i的值是多少的问题

  这是个老问题，当初上课的时候的想法是，这种边缘代码，根本不值得花时间。

  今天无聊去求是了一下，结论是上述语句在c标准中是【未定义】的。
  这里要说明一下c标准中的几个概念：

implementation-defined（实现决定）：编译器可以按照自己的方便在候选的几种选择中选择一种方案实现，必须文档说明。
unspecified（未说明）：undocumented implementation-defined：同实现决定，可以不在文档注明。
undefined（未定义）：标准不对编译器的行为做规定。（当然，最好当然是直接不通过编译，有的编译器会按自己的方式实现）

  具体各标准的版本区别我就懒得去扒了，基本上是c99和c++03的标准都是这样。

正题：
  c和c++中有一些表达式会产生side effect，就是除了表达式本身，还会改变其他内存或文件的内容（可能不太准确，姑且这样理解吧）
++操作符就是其中之一。
  一个sequence point（顺序点）就是上一次求值所产生的side effect已经生效，下一次求值产生side effect还未开始。
  标准中有这么一条（Clause 6.5#2 of the C99 specification）:

两个相邻的顺序点之间，同一个内存单元的值只能改变一次。如果一个值被改变，此期间对该值的引用只能用于改变该值（读在写之前）。

  文首那个表达式就是改变了两次，c+和c++标准作为未定义处理。
  所以这个表达式的问题不仅在于“结果看编译器”，而是更严重的“未定义”，编译器编译出会崩溃的代码都是可能的。

  如果这个表达式在每个“+”处存在顺序点，那答案就很确定： 1+2+4。
  可惜的是c和c++仅在有限的几种情况下默认存在顺序点：（详见文末wiki链接）

1、 && (logical AND), || (logical OR)
2、三元操作符? : 的“?”处
3、full expression完整表达式结束处。完整表达式：不是另一个表达式的字表达式（for中的3个表达式也算完整表达式）。一般的语句都属此情况，分号处都存在顺序点。
4、将要进入函数调用前。即所有参数求值完毕，还未调用函数。（函数参数的求值和压栈顺序本身是实现决定的，见上文）。也就是说f(i++)+g(i++)+f(++i)是well-defined的，因为中间存在顺序点。
5、函数返回，返回值拷贝到调用上下文。（仅c++，wiki如是说，我就懒得考证了。。）
6、定义变量处。如int a = 5;（感觉这和3有重复）
7、定义多个变量时，多个变量间。如int a=5,b=3; （此逗号处也有顺序点，注：wiki中给了c++标准的引用，c未考证）

对于顺序点的理解：
  如果我们认为程序都跑在多核机器上，且在任何可能的地方都被并行化，顺序点就可以看作一个分隔标记，以保证逻辑的正确性，每个顺序点之前的语句都要比它之后的语句先执行，两个顺序点中间的指令的顺序不做规定。（刚好和数据库中无序事务的情形相反：事务中的顺序指定，事务间不做要求）
  这样，标准里的那两句话就很好理解了：

两个相邻的顺序点之间（暂叫无序段。。），同一个内存单元的值只能改变一次。

——若能改变多次，2次改变被分配到不同的核执行，因为无序段中的指令顺序不做规定，可能引起不一致（写写）的情况。

如果一个值被改变，此期间对该值的引用只能用于改变该值（读在写之前）。

——同样，这里会出现读写不一致。

总之，这两句话可以看作保证并发情况下逻辑正确性的一种简单约束，当然这种底层地方做复杂的约束时间开销上可能会得不偿失。（另一种意图是交给编译器一定的自由，方便某些设计和做优化）

不过就顺序点的机制看，c语言很难做到指令级并行，因为对c的情形来说，这种顺序点的定义太密集，太僵硬。
要做方便的并行程序设计，还是需要专门的语言。

参考：http://en.wikipedia.org/wiki/Sequence_point
http://c-faq.com/expr/seqpoints.html
http://c-faq.com/expr/evalorder4.html


找工作离我好遥远。。TT

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