คำตอบที่ถูกต้องสำหรับ cout << a ++ << a ;?

เมื่อเร็ว ๆ นี้ในการสัมภาษณ์มีคำถามประเภทวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้

int a = 0;
cout << a++ << a;

คำตอบ:

ก. 10
ข. 01
ค. พฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด

ฉันตอบตัวเลือก b คือเอาต์พุตจะเป็น "01"

แต่ฉันต้องประหลาดใจในภายหลังฉันได้รับแจ้งจากผู้สัมภาษณ์ว่าคำตอบที่ถูกต้องคือตัวเลือก c: ไม่ได้กำหนด

ตอนนี้ฉันรู้แนวคิดของลำดับจุดใน C ++ แล้ว พฤติกรรมไม่ได้กำหนดไว้สำหรับคำสั่งต่อไปนี้:

int i = 0;
i += i++ + i++;

แต่ตามความเข้าใจของผมสำหรับคำสั่งcout << a++ << aที่ostream.operator<<()จะเรียกว่าเป็นครั้งที่สองครั้งแรกกับและต่อมาostream.operator<<(a++)ostream.operator<<(a)

ฉันยังตรวจสอบผลลัพธ์บนคอมไพเลอร์ VS2010 และเอาต์พุตเป็น '01' ด้วย

คุณสามารถนึกถึง:

cout << a++ << a;

เช่น:

std::operator<<(std::operator<<(std::cout, a++), a);

c ++ รับประกันว่าผลข้างเคียงทั้งหมดของการประเมินก่อนหน้านี้จะได้รับการดำเนินการในจุดลำดับ ไม่มีจุดลำดับระหว่างการประเมินอาร์กิวเมนต์ของฟังก์ชันซึ่งหมายความว่าอาร์กิวเมนต์aสามารถประเมินได้ก่อนอาร์กิวเมนต์std::operator<<(std::cout, a++)หรือหลัง ดังนั้นผลลัพธ์ข้างต้นจึงไม่ได้กำหนดไว้

ปรับปรุง C ++ 17

ใน C ++ 17 กฎได้รับการอัปเดต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:

ในการแสดงออกของผู้ประกอบการเปลี่ยนE1<<E2และE1>>E2ทุกมูลค่าการคำนวณและผลข้างเคียงของการเป็นลำดับขั้นตอนทุกครั้งก่อนการคำนวณมูลค่าและผลข้างเคียงของE1E2

ซึ่งหมายความว่ามันต้องใช้รหัสเพื่อผลการผลิตซึ่งเอาท์พุทb01

ดูP0145R3 ลำดับการประเมินนิพจน์การกลั่นสำหรับ Idiomatic C ++สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม

เทคนิคทั้งหมดนี้เป็นพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด

แต่มีสองประเด็นสำคัญสำหรับคำตอบ

คำสั่งรหัส:

std::cout << a++ << a;

ได้รับการประเมินเป็น:

std::operator<<(std::operator<<(std::cout, a++), a);

มาตรฐานไม่ได้กำหนดลำดับของการประเมินอาร์กิวเมนต์ให้กับฟังก์ชัน
ดังนั้น:

• std::operator<<(std::cout, a++) ได้รับการประเมินก่อนหรือ
• aได้รับการประเมินก่อนหรือ
• อาจเป็นคำสั่งที่กำหนดไว้สำหรับการนำไปใช้งาน

คำสั่งซื้อนี้ไม่ระบุ^{[Ref 1]}ตามมาตรฐาน

^{[Ref 1]} C ++ 03 5.2.2 การเรียกใช้ฟังก์ชัน
ย่อหน้าที่ 8

ลำดับของการประเมินข้อโต้แย้งไม่ได้ระบุไว้ ผลข้างเคียงทั้งหมดของการประเมินนิพจน์อาร์กิวเมนต์จะมีผลก่อนป้อนฟังก์ชัน ลำดับของการประเมินนิพจน์ postfix และรายการนิพจน์อาร์กิวเมนต์ไม่ได้ระบุไว้

นอกจากนี้ไม่มีจุดลำดับระหว่างการประเมินผลของการขัดแย้งกับฟังก์ชัน แต่จุดลำดับที่มีอยู่เฉพาะหลังจากการประเมินผลของการขัดแย้งทั้งหมด^[Ref 2]

^{[Ref 2]} C ++ 03 1.9 การเรียกใช้โปรแกรม [intro.execution]:
ย่อหน้าที่ 17:

เมื่อเรียกใช้ฟังก์ชัน (ไม่ว่าฟังก์ชันจะเป็นแบบอินไลน์หรือไม่ก็ตาม) จะมีจุดลำดับหลังจากการประเมินอาร์กิวเมนต์ของฟังก์ชันทั้งหมด (ถ้ามี) ซึ่งเกิดขึ้นก่อนที่จะเรียกใช้นิพจน์หรือคำสั่งใด ๆ ในเนื้อหาของฟังก์ชัน

โปรดทราบว่านี่คือค่าของcการเข้าถึงมากกว่าหนึ่งครั้งโดยไม่มีจุดลำดับการแทรกแซงเกี่ยวกับเรื่องนี้มาตรฐานกล่าวว่า:

^{[Ref 3]} C ++ 03 5 นิพจน์ [expr]:
ย่อหน้าที่ 4:

....
ระหว่างจุดลำดับก่อนหน้าและลำดับถัดไปวัตถุสเกลาร์จะต้องมีการแก้ไขค่าที่เก็บไว้มากที่สุดในครั้งเดียวโดยการประเมินนิพจน์ นอกจากนี้ค่าก่อนหน้าจะถูกเข้าถึงเพื่อกำหนดค่าที่จะจัดเก็บเท่านั้น ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดของย่อหน้านี้สำหรับแต่ละลำดับที่อนุญาตของนิพจน์ย่อยของนิพจน์แบบเต็ม มิฉะนั้นพฤติกรรมจะไม่ได้กำหนด

รหัสแก้ไขcมากกว่าหนึ่งครั้งโดยไม่มีการแทรกแซงจุดลำดับและไม่มีการเข้าถึงเพื่อกำหนดค่าของวัตถุที่จัดเก็บ นี่คือการละเมิดที่ชัดเจนของข้อข้างต้นและด้วยเหตุนี้ผลที่ได้รับคำสั่งจากมาตรฐานที่มีพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด^[Ref 3]

ลำดับจุดกำหนดลำดับบางส่วนเท่านั้น ในกรณีของคุณคุณมี (เมื่อแก้ไขปัญหาเกินเสร็จแล้ว):

std::cout.operator<<( a++ ).operator<<( a );

มีจุดลำดับระหว่างเป็นa++และสายแรกที่ std::ostream::operator<<และมีจุดลำดับระหว่างสองaและสายที่สองไปstd::ostream::operator<<แต่ไม่มีจุดลำดับระหว่างa++และa; ข้อ จำกัด เพียงการสั่งซื้อที่a++ได้รับการประเมินอย่างเต็มที่ (รวมถึงผลข้างเคียง) ก่อนที่จะสายแรกที่operator<<และที่สองได้รับการประเมินอย่างเต็มที่ก่อนที่จะสายที่สองไปa operator<<(นอกจากนี้ยังมีข้อ จำกัด ในการสั่งซื้อเชิงสาเหตุ: การเรียกครั้งที่สองไปoperator<<ยังไม่สามารถนำหน้าครั้งแรกได้เนื่องจากต้องใช้ผลลัพธ์ของครั้งแรกเป็นอาร์กิวเมนต์) §5 / 4 (C ++ 03) สถานะ:

ยกเว้นในกรณีที่ระบุไว้ลำดับของการประเมินตัวถูกดำเนินการของแต่ละตัวดำเนินการและนิพจน์ย่อยของแต่ละนิพจน์และลำดับของผลข้างเคียงที่เกิดขึ้นไม่ได้ระบุไว้ ระหว่างจุดลำดับก่อนหน้าและลำดับถัดไปวัตถุสเกลาร์จะต้องมีการแก้ไขค่าที่เก็บไว้มากที่สุดในครั้งเดียวโดยการประเมินนิพจน์ นอกจากนี้ค่าก่อนหน้าจะถูกเข้าถึงเพื่อกำหนดค่าที่จะจัดเก็บเท่านั้น ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดของย่อหน้านี้สำหรับแต่ละลำดับที่อนุญาตของนิพจน์ย่อยของนิพจน์แบบเต็ม มิฉะนั้นพฤติกรรมจะไม่ถูกกำหนด

หนึ่งใน orderings อนุญาตในการแสดงออกของคุณa++, a, สายแรกที่operator<<โทรไปสองoperator<<; สิ่งนี้จะแก้ไขค่าที่เก็บไว้ของa( a++) และเข้าถึงค่าอื่นที่ไม่ใช่เพื่อกำหนดค่าใหม่ (ค่าที่สองa) พฤติกรรมไม่ได้กำหนดไว้

คำตอบที่ถูกต้องคือการตั้งคำถาม ข้อความดังกล่าวไม่สามารถยอมรับได้เนื่องจากผู้อ่านไม่สามารถเห็นคำตอบที่ชัดเจนได้ อีกวิธีหนึ่งในการพิจารณาคือเราได้นำเสนอผลข้างเคียง (c ++) ที่ทำให้ข้อความนั้นตีความยากขึ้นมาก รหัสที่กระชับดีมากโดยให้ความหมายชัดเจน