Java:前、后缀运算符优先级

Question

我有两个关于 Java 中运算符优先级的类似问题。

第一个:

int X = 10;
System.out.println(X++ * ++X * X++); //it prints 1440 

根据 Oracle tutorial :
后缀 (expr++, expr--) 运算符的优先级高于前缀 (++expr, --expr)

因此，我认为评估顺序:

1) first postfix operator: X++ 
   1.a) X++ "replaced" by 10
   1.b) X incremented by one: 10+1=11
   At this step it should look like:  System.out.println(10 * ++X * X++), X = 11;

2) second POSTfix operator: X++ 
   2.a) X++ "replaced" by 11
   2.b) X incremented by one: 11+1=12
   At this step it should look like:  System.out.println(10 * ++X * 11), X = 12;

3) prefix operator: ++X
   3.a) X incremented by one: 12+1=13
   3.b) ++X "replaced" by 13
   At this step it should look like:  System.out.println(10 * 13 * 11), X = 13;

4) evaluating 10*13 = 130, 130*11 = 1430.

但是 Java 似乎忽略了 PRE/POST 排序并将它们放在一个级别上。所以真正的顺序:

 X++ -> ++X -> X++ 

是什么导致答案为 (10 * 12 * 12) = 1440。

第二个:

Example from this question:

    int a=1, b=2;             
    a = b + a++;

部分接受的答案:"在分配时，++ 已经将 a 的值递增到 2(因为优先级)，所以 = 覆盖增加的值。”

好的，让我们一步一步看:

 1) replacing "b" with 2
 2) replacing "a++" with 1
 3) incrementing "a" by 1 -> at this point a==2
 4) evaluating 2+1 = 3
 5) overwriting incremented value of "a" with 3

似乎一切都很好。但是让我们对该代码做一点改动(将“=”替换为“+=”)

    a += b + a++;

步骤 1-4 应与上述相同。所以，在第 4 步之后，我们有类似的东西:

    a += 3;

其中 a==2

然后我想:好的，a = 2+3，所以 a 应该是 5。但答案只有 4

我真的很困惑。我已经花了几个小时，但仍然不明白我哪里错了。

附言我知道，我不应该在实际应用程序中使用这种“风格”。我只是想了解我的想法出了什么问题。

Answer 1

混淆源于这样一个事实，即操作数是从左到右计算的。 这是在关注运算符优先级/操作顺序之前首先完成的。

此行为在 JLS 15.7.2. Evaluate Operands before Operation 中指定

所以 X++ *++X * X++ 首先计算为 10 * 12 * 12，如您所见，它产生 1440。

要让自己相信这一点，请考虑以下几点:

X = 10; System.out.println(X++ * ++X);
X = 10; System.out.println(++X * X++);

如果先执行 X++，然后执行 ++X，再执行乘法，两者应该打印相同的数字。

但他们没有:

X = 10; System.out.println(X++ * ++X); // 120
X = 10; System.out.println(++X * X++); // 121

那么这有什么意义呢？好吧，如果我们意识到操作数是从左到右计算的，那么它就很有意义了。

X = 10; System.out.println(X++ * ++X); // 120 (10 * 12)
X = 10; System.out.println(++X * X++); // 121 (11 * 11)

第一行看起来像

X++       * ++X
10 (X=11) * (X=12) 12
10        * 12 = 120

第二个

++X       * X++
(X=11) 11 * 11 (X=12)
11        * 11 = 121

---

那么为什么表中有前缀和后缀递增/递减运算符？

的确，递增和递减必须在乘法之前执行。但那是说:

Y = A * B++

// Should be interpreted as
Y = A * (B++)

// and not
Y = (A * B)++

就像

Y = A + B * C

// Should be interpreted as
Y = A + (B * C)

// and not
Y = (A + B) * C

操作数的求值顺序仍然是从左到右。

---

如果您仍然不相信:

考虑以下程序:

class Test
{
    public static int a(){ System.out.println("a"); return 2; }
    public static int b(){ System.out.println("b"); return 3; }
    public static int c(){ System.out.println("c"); return 4; }

    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println(a() + b() * c());
        // Lets make it even more explicit
        System.out.println(a() + (b() * c()));
    }
}

如果参数在需要时被求值，b 或 c 将首先出现，另一个紧随其后，最后一个。但是，程序输出:

abc14abc14

因为，无论等式中需要和使用它们的顺序如何，它们仍然是从左到右求值。

有益阅读:

• What are the rules for evaluation order in Java?
• a += a++ * a++ * a++ in Java. How does it get evaluated?
• Appendix A: Operator Precedence in Java