Question

关于以下代码是否合法C ++，this question中有一些争论：

std::list<item*>::iterator i = items.begin();
while (i != items.end())
{
    bool isActive = (*i)->update();
    if (!isActive)
    {
        items.erase(i++);  // *** Is this undefined behavior? ***
    }
    else
    {
        other_code_involving(*i);
        ++i;
    }
}

这里的问题是erase()将使有问题的迭代器无效。如果在评估i++之前发生这种情况，那么递增i就像技术上未定义的行为一样，即使它似乎适用于特定的编译器。辩论的一方面说，在调用函数之前，所有函数参数都已完全评估。另一方面说，“唯一的保证是i ++将在下一个语句之前和使用i ++之后发生。无论是在擦除（i ++）之前还是之后都是编译器相关的。”

我打开这个问题，希望能够解决这个问题。

Answer 1

C++ standard 1.9.16：

调用函数时（无论是否为每个人都不是内联的功能价值计算和副作用与任何参数相关联表达式，或与后缀表达被称为的表达功能，之前是排序的执行每个表达式或在被召唤的身体中的陈述功能。（注意：价值计算与...相关的副作用不同的参数表达式未测序。）

所以在我看来这段代码：

foo(i++);

完全合法。它会增加i，然后使用之前的foo值调用i。但是，这段代码：

foo(i++, i++);

产生未定义的行为，因为段落1.9.16也说：

如果对标量对象产生副作用没有相对于另一个人对同一标量物体的副作用或者使用该值计算值同一个标量对象，行为未定义。

Answer 2

构建于Kristo's answer，

foo(i++, i++);

产生未定义的行为，因为计算函数参数的顺序是未定义的（在更一般的情况下，因为如果在表达式中读取变量两次，您也将其写入，结果是未定义的）。您不知道哪个参数会先递增。

int i = 1;
foo(i++, i++);

可能会导致

的函数调用

foo(2, 1);

或

foo(1, 2);

甚至

foo(1, 1);

运行以下内容以查看您平台上发生的情况：

#include <iostream>

using namespace std;

void foo(int a, int b)
{
    cout << "a: " << a << endl;
    cout << "b: " << b << endl;
}

int main()
{
    int i = 1;
    foo(i++, i++);
}

在我的机器上我得到了

$ ./a.out
a: 2
b: 1

每次，但此代码不可移植，所以我希望看到不同编译器的不同结果。

Answer 3

标准说副作用发生在通话之前，因此代码与：

相同

std::list<item*>::iterator i_before = i;

i = i_before + 1;

items.erase(i_before);

而不是：

std::list<item*>::iterator i_before = i;

items.erase(i);

i = i_before + 1;

因此在这种情况下它是安全的，因为list.erase（）特别不会使除擦除之外的任何迭代器无效。

也就是说，它的样式很糟糕 - 所有容器的擦除函数都会特别返回下一个迭代器，因此您不必担心由于重新分配而使迭代器失效，所以惯用代码：

i = items.erase(i);

对于列表是安全的，如果您想要更改存储，对于矢量，deques和任何其他序列容器也是安全的。

您也不会在没有警告的情况下编译原始代码 - 您必须编写

(void)items.erase(i++);

避免关于未使用的回报的警告，这将是你做一些奇怪事情的一个重要线索。

Answer 4

完全没问题。传递的值将是增量前的“i”值。

Answer 5

以MarkusQ的答案为基础：;）

或者更确切地说，比尔对它的评论：

（编辑：噢，评论再次消失......好吧）

他们允许并行评估。从技术上讲，它是否在实践中发生无关紧要。

你不需要线程并行来实现这一点，只需在第二步（增量i）之前评估两者的第一步（取i的值）。完全合法，并且一些编译器可能认为它比在第二个开始之前完全评估一个i ++更有效。

事实上，我希望它是一种常见的优化方式。从指令调度的角度来看它。您需要评估以下内容：

将i的值作为正确的参数
在正确的论证中增加i
取左参数的值
在左参数中增加i

但左右争论之间确实没有依赖关系。参数评估以未指定的顺序发生，也不需要顺序完成（这就是为什么函数参数中的new（）通常是内存泄漏，即使包装在智能指针中）它也未定义在同一表达式中两次修改相同变量时会发生什么。但是，我们确实存在1到2之间的依赖关系，并且介于3和4之间。那么为什么编译器在计算3之前等待2完成呢？这会增加延迟，并且在4可用之前需要更长的时间。假设每个之间存在1个周期的延迟，则从1完成需要3个周期，直到4的结果准备就绪，我们可以调用该函数。

但如果我们对它们进行重新排序并按顺序1,3,2,4进行评估，我们可以在2个循环中完成。 1和3可以在同一个循环中启动（或者甚至合并为一个指令，因为它是相同的表达式），并且在下文中，可以评估2和4。所有现代CPU都可以在每个周期执行3-4条指令，一个好的编译器应该尝试利用它。

Answer 6

以比尔蜥蜴的答案为基础：

int i = 1;
foo(i++, i++);

也可能导致

的函数调用

foo(1, 1);

（意味着并行评估实际值，然后应用postops）。

- MarkusQ

Answer 7

Sutter的Guru of the Week #55（和“More Exceptional C ++”中的相应部分）讨论了这个确切的案例作为例子。

根据他的说法，它是完全有效的代码，实际上是一种尝试将语句转换为两行的情况：

items.erase(i);
i++;

不生成在语义上等同于原始语句的代码。

在C ++函数调用中使用increment运算符是否合法？

8 个答案: