淺析C語言中一些“令人吃驚”的結(jié)構(gòu)

C語言會同意一些"令人震驚"的結(jié)構(gòu)，下面的結(jié)構(gòu)是合法的嗎，我們來看看幾個例子。

c = a+++b；

以下代碼是合法的嗎，咋的一看不禁有這樣的疑問？

int?a?=?5,?b?=?7,?c;
c?=?a+++b;

這個代碼確實不咋符合習(xí)慣的寫法，但是不管你相不相信，上面的例子是完全合乎語法的。問題是編譯器如何處理它？

根據(jù)最處理原則，編譯器應(yīng)該能夠盡可能處理所有合法的用法。因此，上面的代碼會被處理成：

c?=?a++?+?b;

我們來測試一下：

//https://tool.lu/coderunner/
//來源：技術(shù)讓夢想更偉大
//作者：李肖遙

#include?
?
int?main()
{
 ?int?a?=?5,?b?=?7,?c;
 ?c?=?a+++b;
 ?printf("a?=?%d,b?=?%d,c?=?%d",a,b,c);
 ?return?0;
}

輸出結(jié)果如下：其執(zhí)行順序：

1. b不變， c = a + b;，則 c = 5 + 7 = 12
2. a++，那么 a = 6;

c = a+++++b;

上面那么可能只是開胃菜，那么這個表達(dá)式呢，有什么想法？咱們二話不說，直接上代碼測試。

//https://tool.lu/coderunner/
//來源：技術(shù)讓夢想更偉大
//作者：李肖遙

#include?
?
int?main()
{
? int?a?=?5,?b?=?7,?c;
 ?c?=?a+++++b;
??//c?=?(a++)?+?(++b);
??//c?=?((a++)++)?+?b;
 ?printf("a?=?%d,b?=?%d,c?=?%d",a,b,c);
 ?return?0;
}

編譯結(jié)果如下：

雖然一看就知道意思是(a++)+(++b)；，但是編譯就通不過，我們把括號加上，c = (a++) + (++b);，編譯通過，那么出錯信息大概是：括號影響了優(yōu)先級？我們從側(cè)面以及原理來解析一下。

側(cè)面解析一下

對于a+++++b這一段代碼，編譯系統(tǒng)從左至右掃描整條語句，先遇到a++，判斷出來是一個a的后綴自加運算；

然后接著掃描，遇到一個+，+是一個二目運算符，它的左邊已經(jīng)有一個運算數(shù)a++了，系統(tǒng)就向右搜索第二個運算數(shù)；

又遇到一個+，++比+的運算級別要高，這時，編譯系統(tǒng)就將兩個+看成一個整體來處理；

既然是++，編譯系統(tǒng)就認(rèn)定，肯定它的左邊或右邊有一個變量，編譯系統(tǒng)先搜索左邊，發(fā)現(xiàn)++，不是變量；

再搜索右邊，發(fā)現(xiàn)+b，+b是什么東西？編譯系統(tǒng)是無法搞明白的；

因此它就認(rèn)為++是一個缺少左值的自增運算符，于是提示錯誤給用戶：lvalue required as increment operand

原理解析一下

C語言在這里遵循詞法解析的貪婪匹配原則。優(yōu)先匹配盡可能多字符的符號，無論是否有語法錯誤（因為詞法分析時還沒有語法檢查）。

于是a+++++b會被當(dāng)作a ++ ++ + b，這是非法的表達(dá)式，因此產(chǎn)生編譯錯誤。

這個問題在ISO C99標(biāo)準(zhǔn)中直接以示例描述，原文如下：

“

EXAMPLE 2 The program fragment x+++++y is parsed as x ++ ++ + y, which violates a constraint on increment operators, even though the parse x ++ + ++ y might yield a correct expression.

那么，也許是c = ((a++)++) + b;這個意思呢？

我們編譯結(jié)果依然報錯，如下：

這涉及到“左值”的問題。百度百科定義如下：

“

左值(lvalue) 是B語言/C語言/C++語言等類C語言中的一類表達(dá)式。“左”(left)的原意是指可以放在賦值符號“=”的左邊，但其實也表示能作為&和++等操作符的操作數(shù)（B語言中已經(jīng)如此）。而且，現(xiàn)代C/C++中的含義已經(jīng)不局限于此。lvalue的l被重新解釋為location。這也對應(yīng)于ISO C11/ISO C++11的內(nèi)存位置(memory location)。

總結(jié)：a存在左值，可以有表達(dá)式：a++。但是（a++）不存在左值，無法繼續(xù)執(zhí)行（a++）++操作，所以最終報錯。

怎么樣才能編譯正確呢？

a+++++b在編譯時會報錯，那么a++ + ++b呢？來看以下代碼：

//https://tool.lu/coderunner/
//來源：技術(shù)讓夢想更偉大
//作者：李肖遙

#include?
?
int?main()
{
?int?a?=?5,?b?=?7,?c;
?c?=?a++?+?++b;
?printf("a?=?%d,b?=?%d,c?=?%d",a,b,c);
?return?0;
}

結(jié)果如下：

其代碼與c = (a++) + (++b);結(jié)果一樣，說明是正確的，其按照下面順序執(zhí)行：

1. 先執(zhí)行b自加，b變?yōu)?；相當(dāng)于：b = b+ 1;
2. 求a與b之和，賦給c；相當(dāng)于：c = a + b ;//c = 5+8;
3. 執(zhí)行第二步之后，a自加1：a++;

c=(++a,b++,a++,++b);

這個表達(dá)式看著爽不爽？我們知道自增自減運算，表示對自身進(jìn)行a=a+1或者a=a-1的運算。

++a表示在調(diào)用前就a+1，a++表示在調(diào)用后+1。

int c=(++a,b++,a++,++b);這個逗號隔開的表示用最后一個式子對C進(jìn)行賦值，測試如下：

//https://tool.lu/coderunner/
//來源：技術(shù)讓夢想更偉大
//作者：李肖遙

#include?
?
int?main()
{
?int?a?=?5,?b?=?7,?c;

?c=(++a,b++,a++,++b);
?printf("a?=?%d,b?=?%d,c?=?%d",a,b,c);
?return?0;
}

輸出的結(jié)果如下：

這段執(zhí)行的順序如下

1. 先執(zhí)行 ++a，a=6；
2. 再執(zhí)行 b++，b=8；
3. 接下來 a++，a=7；
4. 再執(zhí)行 ++b，b=9；
5. 把最后一個的式子 b=9的值賦給c，所以c等于9。如果改成 c=(++a,b++,a++,b++); ，那么c就是等于8，因為是調(diào)用后再自增。

總結(jié)

我們看到這些有趣且不常見的代碼的時候，無需懷疑，只需要根據(jù)經(jīng)驗一步一步分析，就會發(fā)現(xiàn)其中的玄妙之處。在此我總結(jié)以下幾點。

1. 如果你一看就知道了答案，或猜出正確答案，說明基礎(chǔ)做得好，點個贊。
2. 如果你很猶豫，不知道答案，這也是正常的，因為很少見到這樣寫代碼的，但是我們也需要去了解，才能究其根源。
3. 我總結(jié)這個問題，是想提起一個關(guān)于代碼編寫風(fēng)格，代碼的可讀性，代碼的可修改性的話題，這樣我們在寫代碼的時候才能夠注意到，更好的編碼。