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

我目前正在使用C++入门这本书学习C++，书中的练习之一是：

解释以下表达式的作用：someValue ? ++x, ++y : --x, --y

我们知道些什么？我们知道三元运算符比逗号运算符具有更高的优先级。对于二元运算符，这很容易理解，但对于三元运算符，我有点困难。使用二元运算符“具有更高的优先级”意味着我们可以使用括号将具有更高优先级的表达式括起来，并且它不会改变执行。

对于三元运算符，我会这样做：

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

这实际上导致了相同的代码，这不能帮助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，我知道表达式是可以编译的，而我不知道:运算符本身能代表什么。因此，编译器似乎正确地解释了三元运算符。

然后，我以两种方式执行该程序：

#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;
}

结果如下：

11 10

另一方面，使用someValue = false时，它会打印：

9 9

为什么C++编译器生成的代码对于三元运算符的真分支仅递增x，而对于三元运算符的假分支则同时递减x和y

我甚至用括号将true-branch括起来，如下所示：

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

但它仍然会导致11 10。

Answer 1

正如@Rakete在他们出色的回答中所说，这是棘手的。我想补充一点。

三元运算符必须具有以下形式：

逻辑或表达式?表达式:赋值-表达式

因此，我们有以下映射：

• someValue：logical-or-expression
• ++x, ++y：expression
• ??？是赋值表达式--x, --y还是仅为--x

事实上，它只是--x，因为赋值表达式不能被解析为两个用逗号分隔的表达式(根据C++的语法规则)，因此--x, --y不能被视为赋值表达式。

这将导致三元(条件)表达式部分如下所示：

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

从可读性的角度考虑，将++x,++y计算为带括号的(++x,++y)可能会有所帮助；?和:之间的任何内容都将在条件之后进行排序。(在接下来的文章中，我将把它们括起来)。

并按以下顺序进行计算：

1. someValue?
2. (++x,++y)或--x (取决于1的bool结果)

然后，该表达式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;

这意味着左边是一个丢弃的值表达式，这意味着它肯定是被求值的，但是我们计算右边并返回它。

那么当someValue为true时会发生什么呢？

1. (someValue?(++x,++y):--x)执行并将x和y递增为11，左侧表达式被丢弃(尽管递增的副作用仍然存在)
2. 我们计算逗号运算符--y的右侧，然后将y递减返回be

为了“修复”这个行为，你可以用圆括号将表达式分组，把它转换成一个主表达式，这个表达式是一个赋值表达式*的有效条目。

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

*这是一个相当有趣的长链，将一个赋值表达式连接回一个主表达式：

赋值表达式-(可以包含) -->条件表达式-->逻辑或表达式-->逻辑与表达式-->包含或表达式-->异或表达式-->与表达式-->等式表达式-->关系表达式-->移位表达式-->加法表达式-->乘法表达式--> pm表达式-->强制转换表达式-->后缀表达式-->主表达式

Answer 2

哇，这很棘手。

编译器将您的表达式视为：

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

三元运算符需要一个:，它不能在该上下文中独立存在，但是在它之后，没有理由认为逗号应该属于false大小写。

现在，它可能更有意义，为什么你会得到这样的输出。如果someValue为真，则执行++x、++y和--y，这不会有效地更改y，但会向x添加一个。

如果someValue为false，则执行--x和--y，将它们都减1。

Answer 3

为什么C++编译器要为三元运算符的真分支生成仅递增x的代码

你曲解了所发生的事情。true-branch同时递增x和y。但是，在此之后，y会立即无条件地递减。

这是如何实现的:从the conditional operator has higher precedence than comma operator in C++开始，编译器按如下方式解析表达式：

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

注意逗号后面的“孤立”--y。这就是导致最初递增的y递减的原因。

我甚至用圆括号将

分支括起来，如下所示：

someValue？(++x，++y)：--x，--y；

您在正确的路径上，但是您将错误的分支括起来:您可以通过将else分支括起来来解决这个问题，如下所示：

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

Demo (prints 11 11)