[转] (i++)+(++i)+(i++)，这是个罪恶的语句

源代码是程序员之间的交流，不是程序员之间的互打哑谜。───题记

这是郑晖老师的话，我引为题记。我想，这里的读者一定会有大学生，你们在学C语言时，一定遇到过许多求“(i++)+(++i)+(i++)”之类的问题。昨天有人问我，令我一时语塞，研究了半天。今天我要告诉你们，这样的语句是罪恶的。你们也许要说，这明明是考试重点呀。别急，下面我们分成三个部分来组织：在第一部分中，解释为什么它有罪；第二部分，为了解救你们，我们找出解题规律；在第三部分中，给出几个更变态的题目，今后谁出这种题给你，你就用我这里的题目去问他。


一. 这种语句的合法性

C语言的创始人D.M.R在《CPL》中明确指出：

自增与自减运算符只能作用于变量，类似于表达式(i+j)++是非法的。

自增运算实际上包括了一个赋值运算，而表达式不能作赋值运算的左值，因为它没有确定的内存地址。只要你明白 (i+j)=5 是非法的，那就不难理解为什么(i+j)++非法。以此为依据，(i++)+(i++)这个语句中的后一项，是非法的。尽管看起来它只是一个i++，但别忘了，在前一个i++的作用下，后面的“i”本身就已经是表达式了，表达式不能再做++。一般地，在一个语句中，对同一个变量调用多次自增或自减运算，都是非法的。D.M.R还提醒，编译器应在这种情况下给出警告。事实上，gcc确实会对此给出一个：

Warning: operation on ‘i’ may be undefined

这已经够清楚了，无需多言。请编写教学大纲者注意，多年以来，你们一直在用非法语句作考试重点。

二. 如何计算

尽管它非法，但同学们没有执法权，只能任其蹂躏。所以，我们探索一下，编译器在摸不到头脑的情况下，是如何处理这个语句的。我们以 (i++)+(++i)+(++i)+(i++)+(i++) 为例，先将其编译成汇编代码，结果是这样的：

addl -4(%rbp), %eax movl -4(%rbp), %eax addl -4(%rbp), %eax incl -4(%rbp) addl -4(%rbp), %eax addl -4(%rbp), %eax addl -4(%rbp), %eax incl -4(%rbp) incl -4(%rbp) incl -4(%rbp)为了照顾看不懂汇编的朋友，我把它直接对应着翻译成C语言。用变量sum表示要求的和，就是下面这个样子：

i=i+1; sum=i; sum=sum+i; i=i+1; sum=sum+i; sum=sum+i; sum=sum+i; i=i+1; i=i+1; i=i+1这段代码能帮助你理解这个过程，我就不说了，留给你自己探索。下面直接给出我分析的结果：

1. 先将所有的 i++ 改成 i ，然后在整个语句的最后，统一将 i 自增相应的次数（语句中有几个 i++，就在最后自增几次）。我们的例子，这时会变成 i+(++i)+(++i)+i+i; i++; i++; i++;
2. 按照加法的结合性，先将左起前两项相加。如果前两项中含有 ++i，则先算 ++i；
3. 前两项的和作为一项，与第三项相加，以此类推。同样，遇到 ++i，就先算 ++i。

以上就是编译器处理这种语句的规律，当然，这并不是C语言定义的，只是编译器在出错情况下的无奈之举。大家可以用这个方法来解题，下面我就回答昨天一位同学问我的问题：

i=5; 求 (i++)+(++i)+(i++) 的值

按上面的方法做：
1. 先把i++换到最后面，变成 i + (++i) + i ; i++; i++；
2. 从左到右累加，先拿出前两项 i + (++i)。先算 ++i，i 的值变成6，两项相加得12；
3、计算 12 +i，得18。