C++ 函数按引用调用并返回不符合预期。

Question

我写了一个简单的函数如下...

int fun(int *i, int *j) 
{  
     *i += 3; 
     *j += *i; 
     return (*i + *i); 
}

在主函数中我调用了如下函数...

int main()
{
    int x = 3, y = 2, a, b; 
    a = x + y + fun(&x, &y) + x; 
    b = y + fun(&x, &y) + y;

    cout<<" a = " << a << "\n";
    cout<<" b = " << b << "\n";

}

现在的问题是输出没有达到预期

运行后输出结果

a=23
b=52

我很期待

a=23 
b=46

不知道有没有人能解释一下。

Answer 1

表达式的计算结果未指定，因为 x 和 fun(&x, &y) 的计算顺序不确定。

请注意，允许表达式计算产生未指定的结果并不意味着您的程序具有未定义的行为；不相反，这意味着您无法告诉 有限的一组可能结果中的哪些将由该表达式的计算产生。

在这里解释标准可能非常棘手(事实上，在原始答案中我以错误的方式解释它 - 感谢 Jerry Coffin 注意到)。

要了解为什么这会很棘手，让我们考虑一下 C++11 标准第 1.9/15 段的第一部分:

Except where noted, evaluations of operands of individual operators and of subexpressions of individual expressions are unsequenced. [...] The value computations of the operands of an operator are sequenced before the value computation of the result of the operator. If a side effect on a scalar object is unsequenced relative to either another side effect on the same scalar object or a value computation using the value of the same scalar object, the behavior is undefined.

例如，给定一个包含计算两个子表达式之和的表达式，例如(考虑到 operator + 在这里没有重载):

e1 + e2

e1 的计算使用某个标量 s 的值，而 e2 的计算对该值有副作用，行为未定义。例如，评估:

(i + i++)

由于上面引用的句子而给出未定义的行为。

但是，你的情况不同。同一段后来规定:

When calling a function (whether or not the function is inline), [...] Every evaluation in the calling function (including other function calls) that is not otherwise specifically sequenced before or after the execution of the body of the called function is indeterminately sequenced with respect to the execution of the called function.

这意味着如果要评估的表达式如下所示:

i + f(i)

f(i) 递增 i，行为不再是未定义的，而只是未指定。换句话说，允许您的编译器以任何顺序评估 i 和 f(i)，但可能的结果只是这些可能评估之一的结果。

另一方面，如果行为未定义，可能的结果将是任何(从崩溃到按预期运行，再到在控制台上打印奇怪的消息，and so on and so on ).