Quién me explica el comportamiento de esto, por favor:
unsigned int q = 0;
cout << q++ << " " << q++ << endl;
cout << q << " " << q++ << endl;
cout << q++ << " " << q << endl;
cout << ++(q += ++q) << " " << ++ ++q << endl;
Stack Overflow en español es un sitio de preguntas y respuestas para programadores y profesionales de la informática. Solo te toma un minuto registrarte.
Regístrate para unirte a esta comunidadQuién me explica el comportamiento de esto, por favor:
unsigned int q = 0;
cout << q++ << " " << q++ << endl;
cout << q << " " << q++ << endl;
cout << q++ << " " << q << endl;
cout << ++(q += ++q) << " " << ++ ++q << endl;
No hay mucho que explicar... a cada uno le va a dar un resultado diferente.
La primera línea puede ser 00
, 01
, 10
, ... y algo parecido con las siguentes y esto es así porque C++ se centró en el rendimiento y, en consecuencia, deja bastante margen de maniobra a los compiladores a la hora de optimizar determinados juegos de instrucciones.
Efectivamente en C++, q++
es una instrucción con un postincremento, por lo que si hacemos esto:
int q=0;
std::cout << q++;
std::cout << q++;
Vemos que efectivamente se imprime la secuencia 01
... sin embargo, la instrucción std::cout << q++ << q++;
arroja un resultado indeterminado ¿por qué?
Básicamente porque el estándar indica claramente que en un postincremento primero se evalúa la variable y después el incremento... pero no dice absolutamente nada acerca de cuándo se debe ejecutar ese incremento... bueno sí, dice una cosa y es que debe ejecutarse antes del siguiente punto de secuencia...
En este caso los puntos de secuencia se establecen al final de cada instrucción (el punto y coma), luego los postincrementos se pueden ejecutar en cualquier momento entre la evaluación de la variable y el final de la instrucción.
Por otro lado... no podía ser de otra forma, el orden en el que se evalúan las variables es indeterminado, por lo que la primera línea de tu código podría acabar convertida en uno de estos casos:
Caso 1: postincrementos al final
std::cout << q;
std::cout << q;
++q;
++q;
Caso 2: evaluación de izquierda a derecha
std::cout << q;
++q;
std::cout << q;
++q;
Caso 3: evaluación de derecha a izquierda
int temp = q;
++q;
std::cout << q;
std::cout << temp;
++q;
Y con el resto de instrucciones más de lo mismo... así que ya sabes, no hagas este tipo de cosas en el código porque el resultado será impredecible.
Algunas aclaraciones adicionales:
versiones anteriores a C++11
En estas versiones los puntos de secuencia se definen tal que:
At certain specified points in the execution sequence called sequence points, all side effects of previous evaluations shall be complete and no side effects of subsequent evaluations shall have taken place. (§1.9/7)
Que viene a decir lo siguiente:
Un punto de secuencia es un punto determinado en la ejecución en el que los efectos secundarios de las evaluaciónes previas deben estar completos. Las evaluaciones posteriores a este punto no tendrán efectos sobre las evaluaciones previas.
Como puedes ver hace referencia a efectos secundarios... ¿Qué es esto?
Los efectos secundarios son cambios que se producen en el estado de la aplicación (es decir, variables que cambian su valor) y que pueden afectar al resultado de la ejecución. Como ejemplo valga la primera línea del código de la pregunta:
cout << q++ << " " << q++ << endl;
Aquí hay dos efectos secundarios que son los dos incrementos de q
. Son efectos secundarios porque no está especificado en qué momento concreto se deben ejecutar. Únicamente sabemos que se son operaciones que se habrán ejecutado sí o sí al llegar al punto y coma que delimita la línea de código.
¿Qué puntos de secuencia podemos encontrar?
A && B
A || B
A ? B : C
operador coma: A , B
.
No será aplicable cuando la coma actúe como un mero separador, por ejemplo en las llamadas a funciones: func(A,B)
Por poner algunos ejemplos de comportamientos no indefinidos:
int a = 0;
bool b = a++ || a++; // a = 2
b = a++ || a++; // a = 3 <--- la expresión sufre cortocircuito
b = a++ && a++; // a = 5
a++, a++; // a = 7
a++ ? a++ : a=0; // a = 9
Comportamientos indefinidos:
int a=0;
int b = a++ + a++;
func(a++,a++);
b = (a++ + a++) + a++;
C++11 en adelante
En C++11 desaparece el concepto de punto de secuencia. Su ámbito se divide en tres elementos diferentes para identificar mejor cada comportamiento aunque el comportamiento es exactamente el mismo:
Agregando poca cosa... Ahí te explico el comportamiento que obtuve de tu código.
El operador de incremento ++
tanto en C como en C++ actuan de la siguiente manera (Asumo que ya lo sabes):
Por lo que tenemos:
unsigned q = 0;
cout << q++ << endl;
cout << ++q << endl;
Imprimirá:
0
2
Al momento de imprimir el q++
, el operador ++
se encarga de retornar el valor de q y luego incrementar su valor, por eso nunca se ve el 1 en pantalla, cuando llega el momento de hacer ++q
, primero se incrementa y luego muestra en pantalla el valor del 2.
Aplicado a tu código podría decirse que (...):
Imprime el valor de q
, luego incrementa su valor (Que ahora es 1), imprime nuevamente el valor de q
y por último, incrementa su valor; en este ejemplo, q
tiene el valor de 2 al final:
cout << q++ << " " << q++ << endl;
Imprime el valor de q
(Si seguimos la secuencia, es 2), luego imprime nuevamente su valor (2) y posteriormente incrementa la variable (Para que su valor sea 3 ahora):
cout << q << " " << q++ << endl;
Imprime nuevamente el valor de q
e incrementa para que su valor sea 4 y posteriormente imprime su valor:
cout << q++ << " " << q << endl;
Por último: Lo que haces aquí es hermosamente horroroso (IMHO), primero pre-incrementas el valor de q
para sumarlo y asignarlo a q
, que luego es incrementado, dando lugar a: ++(4 += ++4)
que sería simplificado a: ++(5 += 5)
y por último ++(10)
, luego de imprimir este valor (En mi caso 11), se ejecuta ++ ++q
que evalua ++ ++11 -> ++ 12 -> 13
:
cout << ++(q += ++q) << " " << ++ ++q << endl;
Este ha sido el resultado que me ha arrojado el ideone y es como menciona eferion en su respuesta, todo esto es totalmente dependiente de compilador el hecho de aplicar estas optimizaciones, incluso de plataforma.
Puedes probar con printf
de cstdio
y veras un resultado totalmente distinto.