Antes de empezar a explicar la causa vamos a describir algunos conceptos en C:
- Efecto lateral: una expresión en C tiene efectos laterales cuando modifica el contenido de una variable o archivo.
- Punto de secuencia: punto de ejecución del programa en el cual todos los efectos laterales son evaluados antes de ir al siguiente paso. Un punto de secuencia puede ser una sentencia (finalizada con
;
) o una expresión completa (expresión que no forma parte de otra
expresión mayor).
Es decir, que si la expresión con efecto lateral está dentro de una sentencia o una expresión completa, C asegura que dichos efectos se aplicarán antes de pasar al siguiente paso, pero no define en qué momento se aplican durante la evaluación de la sentencia antes de avanzar a la siguiente.
En el ejemplo expuesto, la sentencia i = n++ + n++;
asegura que los efectos laterales de la expresión n++
se van a aplicar antes de avanzar a la siguiente sentencia, pero no define en qué momento de la ejecución de la expresión asignación se aplican. Esto se debe a que n++
no es una expresión completa (forma parte de una expresión mayor) y por lo tanto no es un punto de secuencia. El punto de secuencia aquí es la sentencia entera finalizada en ;
.
Para obtener el resultado del ejemplo expuesto en la pregunta, el incremento de la variable n
se realiza una vez finalizada la expresión de asignación. De esta manera se evalúa el primer n++
(sin aplicar el efecto lateral), se evalúa el segundo n++
(sin modificar n
tampoco), se evalúa la asignación y, a continuación, antes de pasar a la siguiente sentencia, se ejecutan los incrementos modificando la variable n
.
i = n++ + n++
i = 0 + 0 // n no se modifica hasta evaluar la asignación
i == 0; n == 2
Como alternativa, C también podría haber realizado perfectamente el incremento modificando n
justo después de evaluar dicho operando ++
, ya que el efecto lateral de modificación de n
cumpliría perfectamente la restricción de tener que realizarse antes de pasar a la siguiente sentencia:
i = n++ + n++
i = 0 + 1 // n se modifica en cada incremento antes de evaluar la asignación.
i == 1; n == 2
Hay que recordar y resaltar que el orden de ejecución de los dos incrementos tampoco está definido para casos como éste. Es decir, puede evaluarse en primer lugar el segundo incremento y después el primero. Esto se debe a que al evaluar los operadores con la misma precedencia, si no comparten operandos pueden realizarse en el orden que decida la implementación, no estando definido por C. En caso de que los operadores con misma precedencia sí compartan operandos, entonces se evalúan en el orden de asociación dependiente del operador (multiplicación de izqda a dcha, asignación de decha a izqda, etc)
Resumen: por lo tanto, siempre que haya una expresión que no sea punto de secuencia en sí mismo y que produzca efectos laterales (=
, ++
, --
, etc), el estándar C sólo se asegura que ocurran dichos efectos laterales antes de la finalización del punto de secuencia al cual pertenece la expresión. No se asegura que ocurran en el momento exacto de evaluar la expresión que produce dichos efectos laterales.
PD: Como bien explica @eferion, se debe evitar poner varias expresiones con efectos laterales que afecten al resultado de la expresión a la que pertenezcan.