求值时的未定义行为

int i = 1;
int a = i++ + i++;

这是一个很多初学都喜欢问题，是某些人喜欢考的问题，是某些人喜欢自以为是地回答的问题。
见上一篇文章，所谓的结合性和优先级是怎么回事，而结合性和优先级在这里没有决定性的影响。

一般的命令式的语言，都是有一些可操作的对象，通过一些操作，改变这些对象的状态，最后
达到计算的目的。换句话说，是靠副作用进行的计算。里面一般会有两种语法结构：
表达式，语句。
而表达式后面加上;会成为表达式语句。
表达式会有值，会有类型，求值过程就是计算的过程。
语句的话，纯粹是进行某个操作，没有值，没有类型。（一些实现可以对这个进行扩展）

换句话说，语句就是为了产生副作用。
而表达式可能有副作用！！！

比如：
a = i++;
有两个副作用，一个是改变a的值，另一个是改变i的值。
如果忽略掉对a的值的改变，那么副作用只有一个了。

上面讲的是副作用，现在看看求值顺序：
int a = b + c;
   +
 b   c

在计算右边的表达式的值的时候，首先要知道b和c的值，但是b和c究竟哪个先知道，这是没有指定的。
但是b,c在+之前是可以肯定的，这是一个天然的依赖关系（2003标准中似乎是没有提，n3225中有提）。

求值顺序和副作用产生的顺序有什么关系？这里不提，规避之。

n3225中如下说到：
在一个数量对象上的副作用，如果和另一个在相同对象上的副作用，或者使用了这个对象的值的计算，
之间是没有指定顺序的话，那么行为是未定义的。

看几个例子（引自n3225）：
void f(int, int);
void g(int i, int* v) {
i = v[i++]; // the behavior is undefined

[=的两个子表达式中，右边的++对i有副作用，=对i的赋值有副作用，虽然在求值上要先分别对i和v[i++]求值
但是对副作用而言，是不清楚哪个在哪个前的，如果++在前，结果就是v[i]，否则是=在前，结果就是v[i]+1]。

i = 7, i++, i++; // i becomes 9
[行为确定，左边的副作用在右边之前产生]

i = i++ + 1; // the behavior is undefined
[两个副作用的顺序的问题]

i = i + 1; // the value of i is incremented
[只有一个副作用]

f(i = -1, i = -1); // the behavior is undefined
[看上去，从结果上讲，这个式子的结果是完全可以定义的，但是满足了未定义行为的定义，所以是未定义行为]

}

PS：
只是求值的顺序未确定也会有一些东东：
int f1(){printf("hello ");return 0;}
int f2(){printf("world! ");return 0;}
int a = f1()+f2();
先f1还是先f2是没有指定的。
如果认为这种输出是一个副作用，那么这里求值的未指定导致了副作用顺序的未指定。

int gx = 5;
int f1(){return gx++;}
int f2(){return gx++;}
double y = 1.0*f1()/f2();
只看对y的定义，只知道f1(),f2()求值顺序未指定，再看里面，可以知道求值顺序的未指定导致了副作用的未指定。

注1：在ISO/IEC 14882(2003)中的陈述中指出这样的行为未定义，但是在例子中使用的是未指定行为。
在n3225中，在陈述中使用的是未定义行为，在例子中也用的是未定义行为。
注2：在n3225已经丢弃了“序列点”的概念了，在2003版的标准中也有很多不清楚的，写得很纠结。

2011/01/19 23:30
创建
2013/06/29

读者可以参考haskell中的monad