自增自减运算法的深入理解

<本人转载>

C语言的自增++，自减--运算符对于初学者来说一直都是个难题，甚至很多老手也会产生困惑，最近我在网上看到一个问题：
#include <stdio.h>  
void main() /*主函数*/  
{
 int a,b,c,d;  
 a=5;
 b=5;  
 c=(a++)+(a++)+(a++);  
 d=(++b)+(++b)+(++b);  
 printf("a=%d,b=%d,c=%d,d=%d\n",a,b,c,d);  
}  
结果是什么？

而后Eric搜了一下后发现，类似的问题很多，也就是说对自增自减运算符感到迷惑是一个普遍存在的问题，基于此，Eric决定对自增自减运算符做个小小的解析，希望能给C语言爱好者们提供参考，解决对此问题的困惑。

自增自减运算符语法

自增运算符 ++ 使操作数的值加1，其操作数必须为可变左值（可简单地理解为变量）。对于自增就是加1这一点，Eric想大家都不会有什么疑问。

问题在于：++ 可以置于操作数前面，也可以放在后面，如：

  ++i;
  i++ ;
++i表示，i自增1后再参与其它运算；而i++ 则是i参与运算后，i的值再自增1。

自减运算符--与之类似，只不过是变加为减而已，故不重述。

实例剖析

下面我们通过一些实例来深入理解自增运算符的特性，自减运算符同理自悟

例一：

  int i=3;
  int j=4;
  i++;
  ++j;
  printf("%d, %d\n", i, j);

对此，Eric想大家都不会有什么困惑，结果就是 4，5；下面我们来做一点小改动：

  int i=3;
  int j=4;
  int a = i++;
  int b = ++j;
  printf("%d, %d\n", a, b);

结果又是多少呢？这里就开始体现出++前置与后置的区别了，结果是3，5。结合此例，我们回头再来理解一下“++前置：i自增1后再参与其它运算；++后置：i参与运算后，i的值再自增1”。很明显，a = i++;由于是先执行赋值运算，再自增，所以结果是a＝3，i＝4；而b = ++j;
则因先自增，然后再赋值，所以b，j均为5。

其实基本道理就这么简单了，但在更复杂点的情况下又会如何呢，请看：

例二：

  int i=3;
  int j=4;
  int a = i++ + i++;
  int b = ++j + ++j;
  printf("%d, %d\n", a, b);

问题又来了，i++ + i++是先自增一次，相加，再自增，然后赋值呢，还是先相加赋值然后自增两次呢。另外，＋＋j又将如何表现呢？

结果是：6，12

这下明白了，原来 i++的理解应该是执行完整个表达式的其他操作后，然后才自增，所以例子中的a＝3＋3＝6；而后i再自增2次，i＝5；相反，++j是先自增然后再参加其它运算，所以b＝6＋6＝12。

到此，是否就彻底明了了呢？然后回到引子中的问题：

例三：

  int i=3;
  int j=4;
  int a = i++ + i++ + i++;
  int b = ++j + ++j + ++j;
  printf("%d, %d\n", a, b);

有人可能会说，这很简单，我全明白了：a＝3＋3＋3＝9，i＝6，b＝5+5+5＝15，j＝5。真的是这样吗？

结果却是：9，19

这下可好，又糊涂了。对于a = i++ + i++ + i++;我们已经没有疑问了，++后置就是执行完整个表达式的其他操作后，然后才自增，上例中也得到了验证，但 b = ++j + ++j + ++j;又该如何理解呢？

原理表达式中除了预算法本身的优先级外，还有一个结合性问题。在++j + ++j + ++j;中，因为存在两个同级的＋运算，根据＋运算符的左结合性，在编译时，其实是先处理前面的（++j + ++j）这部分，然后再将此结果再和++j相加。具体过程参见汇编代码：

int b = ++j + ++j + ++j;
0040B7DD mov ecx,dword ptr [ebp-8]
0040B7E0 add ecx,1
0040B7E3 mov dword ptr [ebp-8],ecx // 第一个++j
0040B7E6 mov edx,dword ptr [ebp-8]
0040B7E9 add edx,1
0040B7EC mov dword ptr [ebp-8],edx // 第二个++j
0040B7EF mov eax,dword ptr [ebp-8]
0040B7F2 add eax,dword ptr [ebp-8] // ++j + ++j  
0040B7F5 mov ecx,dword ptr [ebp-8]
0040B7F8 add ecx,1
0040B7FB mov dword ptr [ebp-8],ecx // 第三个++j
0040B7FE add eax,dword ptr [ebp-8] // ++j + ++j + ++j
0040B801 mov dword ptr [ebp-10h],eax // 赋值给b

另外我们看看a = i++ + i++ + i++;的汇编代码：

int a = i++ + i++ + i++;
0040B7B6 mov eax,dword ptr [ebp-4]
0040B7B9 add eax,dword ptr [ebp-4] // i+i
0040B7BC add eax,dword ptr [ebp-4] // i+i+i
0040B7BF mov dword ptr [ebp-0Ch],eax // 赋值给a
0040B7C2 mov ecx,dword ptr [ebp-4]
0040B7C5 add ecx,1
0040B7C8 mov dword ptr [ebp-4],ecx // 第一次i++
0040B7CB mov edx,dword ptr [ebp-4]
0040B7CE add edx,1
0040B7D1 mov dword ptr [ebp-4],edx // 第二次i++
0040B7D4 mov eax,dword ptr [ebp-4]
0040B7D7 add eax,1
0040B7DA mov dword ptr [ebp-4],eax // 第三次i++

果然不出所料。到此，++运算符前置后置的问题应该彻底解决了。

为了验证一下上述结论，我们再看：

例四：

  int i=1;
  int j=1;
  int a = i++ + i++ + i++ + i++ + i++ + i++ + i++; // 七个
  int b = ++j + ++j + ++j + ++j + ++j + ++j + ++j;
  printf("%d, %d\n", a, b);
  printf("%d, %d\n", i, j);

规则就是规则，咱的计算机可不是黑客帝国的母体，总是要遵循它的

a = 1+1+1+1+1+1+1 = 7, i=8
b = 3+3+4+5+6+7+8 = 36, j=8

一切OK，恭喜你还生活在21世纪的地球，不用担心matrix控制你的思维和生活

注：以上结果及解释出自VC编译器，但对于＋＋这个问题是和编译器的解析有关的，不同厂家可能理解不一致，因手头没有其他开发环境，暂无法做全面分析，本文只是为了说明＋＋，－－这运算符的一些特性，尤其是前置后置的区别这个问题。类似的问题如果有困惑，最好是写程序做试验解决，请勿生搬硬套。谢谢！在实际的编程实践中，类似的问题除了要试验搞清外，Eric认为应该尽量避免引入环境相关的编程技巧。