++i(前置自增)和 i++(后置自增)的区别

本文详细解释了C++中的前置自增(++i)和后置自增(i++)操作的区别,前者在表达式中立即执行并返回自增后的值,效率更高;后者先返回原值再自增,可能产生临时对象,影响性能。

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前言:

  在 C++ 中,++ii++ 都是用于对变量进行自增操作的语法,其中++i (前置自增)先对变量进行自增操作,而后返回自增后的值,而 i++(后置自增)先返回变量的值,而后再对变量进行自增操作。
  特别强调:++i (前置自增)不会产⽣临时对象, i++(后置自增)必须产⽣临时对象,临时对象会导致效率降低

1、 ++i(前置自增):

++i 的执行:

  • 先对变量进行自增操作,然后返回自增后的值。
  • 自增操作是立即执行的,即在当前表达式中。
  • 返回的是自增后的值。

++i 的实现:

int& int::operator++ (){
    *this +=1return *this}

示例代码:

int i = 5;
int a = ++i;
// i 的值变为 6,a 的值也是 6

2、 i++(后置自增):

i++ 的执行:

  • 先返回变量的值,然后再对变量进行自增操作。
  • 自增操作是在表达式结束后执行的。
  • 返回的是自增前的值。

i++ 的实现:

const int int::operatorint{
    int oldValue = *this++*this);
    return oldValue;
}

示例代码:

int i = 5;
int a = i++;
// i 的值变为 6,a 的值是 5
### C++ 前置后置区别 #### 定义与行为差异 在 C++ 中,`++i` 表示前置操作符,而 `i++` 则表示后置操作符。两者的共同点是对变量执行加一的操作,但在具体的行为上存在显著区别。 对于前置 (`++i`),它会先对变量进行自操作,然后再返回该变量的值[^1]。这意味着,在表达式中使用 `++i` 时,所得到的结果已经是经过自之后的新值。 而对于后置 (`i++`),它的特点是先返回当前变量的原始值,随后再对该变量执行自操作。因此,在表达式中使用 `i++` 的情况下,所得结果将是未被修改之前的旧值。 #### 效率上的考虑 另一个重要的不同之处在于性能方面。由于后置需要保存原值以便后续返回给调用者,这通常涉及创建一个临时对象来存储这个初始状态。相比之下,前置不需要这样的额外开销,因为它直接返回已更新的对象本身。这种机制使得前置往往比后置更高效,尤其是在处理复杂数据类型或者大型类实例的时候。 #### 运算符重载中的实现细节 当涉及到运算符重载时,前置后置也有各自独特的定义方式: - **前置**可以通过成员函数的形式简单地完成,如下所示: ```cpp Counter &operator++() { count++; return *this; } ``` 此处通过加内部计数器并返回本对象的引用实现了预期功能[^2]。 - **后置**则相对复杂一些,因为除了要提升自身的数值外还需要提供原来的副本作为结果输出: ```cpp Counter operator++(int) { Counter temp(*this); count++; return temp; } ``` 上述代码片段展示了如何利用参数列表里的整型占位符区分两种形式,并借助局部变量暂存原有的状况直至最终交付出去。 #### 实际应用案例解析 下面给出一段具体的程序演示上述理论知识点的实际效果: ```cpp #include <iostream> using namespace std; int main(){ int i = 0, m=0; int j = i++; // 使用后置 int k = ++m; // 使用前置 cout << "i="<< i << "\tj=" << j << endl; cout << "m="<< m << "\tk=" << k << endl; return 0; } /* 输出结果为: i=1 j=0 m=1 k=1 */ ``` 从运行结果可以看出,采用后置的情况下(`i++`),虽然最后`i`确实变成了1,但是分配给`j`的那个瞬间还是保持了原来的状态也就是零;相反地,运用前置(`++m`)就立即反映了变动情况——既改变了源变量又把新的数值赋予目标位置[^3]。 #### 返回类型的特性说明 另外值得注意的一点就是有关它们各自的返回性质: - 前置(++x),其返回的是变量 x 自后的左值(lvalue), 即指向内存地址可再次参与赋值等动作; - 而后置(x++),仅能传递回右值(rvalue),代表不可进一步更改或定位的具体数值而已[^4]。 ### 结论 综上所述,无论是基本原理层面还是实际编码实践当中,C++里边的前置后置之间都存在着本质性的差别。理解这些细微却至关重要的概念有助于编写更加精确高效的软件解决方案。
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