c++ - 为什么带逗号的三元运算符在真实情况下只计算一个表达式？

Question

我目前正在通过《C++ Primer》这本书学习 C++，书中的练习之一是:

Explain what the following expression does: someValue ? ++x, ++y : --x, --y

我们知道什么？我们知道三元运算符的优先级高于逗号运算符。对于二元运算符，这很容易理解，但是对于三元运算符，我有点挣扎。使用二元运算符“具有更高优先级”意味着我们可以在具有更高优先级的表达式周围使用括号，并且不会改变执行。

对于三元运算符，我会这样做:

(someValue ? ++x, ++y : --x, --y)

有效地产生相同的代码，这无助于我理解编译器将如何对代码进行分组。

但是，通过使用 C++ 编译器进行测试，我知道表达式可以编译，但我不知道 : 运算符本身可以代表什么。所以编译器似乎正确地解释了三元运算符。

然后我以两种方式执行程序:

#include <iostream>

int main()
{
    bool someValue = true;
    int x = 10, y = 10;

    someValue ? ++x, ++y : --x, --y;

    std::cout << x << " " << y << std::endl;
    return 0;
}

结果:

11 10

而另一方面 someValue = false 它会打印:

9 9

为什么 C++ 编译器会生成代码，对于三元运算符的真分支只增加 x，而对于三元运算符的假分支，它会减少两个 x 和 y?

我什至像这样在真分支周围加上括号:

someValue ? (++x, ++y) : --x, --y;

但它仍然会导致 11 10.

Answer 1

作为 @Rakete在他们出色的回答中说，这很棘手。我想补充一点。

三元运算符必须具有以下形式:

logical-or-expression ? expression : assignment-expression

所以我们有以下映射:

• someValue : 逻辑或表达式
• ++x,++y : 表达式
• ？？？是 assignment-expression --x, --y 还是只有 --x？

其实只是--x，因为一个赋值表达式不能解析成两个用逗号隔开的表达式(根据C++的语法规则)，所以--x, --y 不能被视为赋值表达式。

这导致三元(条件)表达式部分如下所示:

someValue?++x,++y:--x

为了便于阅读，考虑将 ++x,++y 计算为 as-if 括号中的 (++x,++y ); ? 和 : 之间包含的任何内容都将在条件 之后进行排序。 (我将在帖子的其余部分用括号括起来)。

并按此顺序评估:

1. someValue?
2. (++x,++y) 或 --x(取决于 bool1 的结果。)

这个表达式然后被视为逗号运算符的左子表达式，右子表达式为 --y，如下所示:

(someValue?(++x,++y):--x), --y;

这意味着左侧是一个丢弃值表达式，意味着它肯定被评估，但是我们评估右侧并返回它。

那么当 someValue 为 true 时会发生什么？

1. (someValue?(++x,++y):--x) 执行并将 x 和 y 递增为 11 和 11
2. 左表达式被丢弃(尽管增量的副作用仍然存在)
3. 我们评估逗号运算符的右侧:--y，然后将 y 递减回 10

要“修复”该行为，您可以将 --x, --y 用括号分组，以将其转换为 主要表达式 是 assignment-expression*:

的有效条目

someValue?++x,++y:(--x, --y);

---

*这是一个相当有趣的长链，将 assignment-expression 连接回主表达式:

赋值表达式 ---(可以包括)--> 条件表达式 --> 逻辑或表达式 - -> 逻辑和表达式 --> 包含或表达式 --> 排除或表达式 --> 和表达式 --> 等式表达式 --> 关系表达式 --> 移位表达式 --> < em>additive-expression --> multiplicative-expression --> pm-expression --> cast-expression --> 一元表达式 --> 后缀表达式 --> 主表达式