[C++]关于i++和++i的学习

C++ i++与++i详解
本文详细解析了C++中i++和++i的区别,包括它们在运算中的先后顺序及效率对比,并通过示例代码展示了在cout输出时的不同表现。

  [C++]关于i++和++i的学习

MoaKap

今天在论坛上无意中看到有人问关于i++和++i的问题,感觉自己也不怎么熟悉,就仔细看了一下。感觉有位大侠的回复相当不错,很有特色,把问题讲得很明白,受教了。
这里摘录一下,学习学习!
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
关于++i和i++的区别,如果用一个函数来说明,则它们分别等价于下面两个函数:
++i:
C/C++ code
 
int ppi(int & i)
{
    i = i + 1;
    return i;
}
 
i++:
C/C++ code
 
int ipp(int & i)
{   
    int t = i;
    i = i + 1;
    return t;
}
 

显见,两个函数都将i的值加了1,但返回的值却不一样。另外,ipp比ppi多了
C/C++ code
 
int t = i;
 

这步,所以++i的效率要比i++高一点。
--i和i--与此同理。

第二个问题: cout和printf多个输出时++i和i++的区别?
就是关于
cout<<i<<”   “<<++i<<endl;与cout<<i<<”   “<<i++<<endl;的区别
cout<<i<<”   ”<<++i<<endl;与cout<<i<<”   ”; cout<<++i<<endl;的区别

下面以一个例程来说明这个问题:
C/C++ code
 
#include <stdio.h>
#include <iostream.h>
 
int main(void)
{
    int i = 0;
    cout << "Test execute order: " << endl
         << "cout: "
         << i << ", " << ++i << endl;
 
    i = 0;
    printf("printf(): %d, %d/n", i, ++i);
 
    return0;
}
 

这段代码在VC6.0、BC3.1下的执行结果是:
Test   execute   order:
cout:   1,   1
printf():   1,   1

cout < <  
实际上是执行了cout对象的重载操作符( < <)函数:
C/C++ code
 
ostream& operator<<( datatype );
 

这里的datatype是只相应的数据类型。该函数的调用之所以能写成cout   < <   "a"   < <   3   < <   "b"   < <   endl;这种拼接输出的形式,是因为它返回的是cout这个ostream对象本身,而返回的cout对象继续调用上面函数对下一个操作数进行输出,如此反复,直到该语句结束(当然,遇到刷新缓冲区的命令时还得先刷新)。由此可知,cout的执行顺序是从左到右的。

至于为什么i的值先被改变了呢?那是因为,C++标准对表达式的求解顺序不作规定,交给编译器决定。因此,各个编译器的实现也有点差异。例如,上面那个例程如果在gcc(g++)下执行的话,结果则是:
Test   execute   order:  
cout:   0,   1
printf():   1,   1

由此可知,VC、BC和gcc(g++)对这种拼接形式的表达式求解顺序不一样,后者是从左到右,前者是保持跟函数的顺序一样,即都是从右到左。而两者在对函数实参的表达式求解顺序却都是一样,即都是从右到左(看printf()的输出)。

因此。编程忠告不建议在同一个表达式里面同时修改同一个变量。
 
在平台:sparc-sun-solaris2.10-g++   (GCC)   4.0.3   (gccfss),结果是:
Test   execute   order:  
cout:   0,   1
printf():   1,   1

在平台:g++   (GCC)   3.4.6   20060404   (Red   Hat   3.4.6-3),结果是:
Test   execute   order:  
cout:   1,   1
printf():   1,   1

这恰恰再次印证了“表达式求值顺序未定义”结论的正确性。
 
总结一下:
关于i++++i
1.二者都对i1,但处理的顺序不同。i++先对i作相关运算,然后加1++i先递增,然后再进行相关运算。
2.单独使用时,++i的效率要比i++效率高。
关于cout<<i<<i++<<endl;cout<<i<<++i<<endl;有:
1.   Cout是对<<运算符的重载,返回的是cout这个ostream对象本身。<<连续使用时,返回的cout对象继续调用上面函数对下一个操作数进行输出,如此反复,直到该语句结束。因此,cout执行顺序是从左到右。
2.   C++标准对表达式的求解顺序不作规定,根据编译器不同而不同。因此,在不同的编译器环境下,cout<<i<<++i<<endl;输出并不总是按照cout从左到右的顺序执行。
3.   编译器函数实参的表达式处理顺序是从右向左。
<think>嗯,用户想了解C++中前置自增(++i)后置自增(i++)的区别以及它们的实现原理。首先,我需要回忆一下自己学过的知识。前置自增是先增加变量的值,然后返回新的值;而后置自增则是先返回原来的值,然后再增加变量。不过具体细节可能还需要进一步确认。 记得之前看过一些资料,比如引用[1]提到前置自增不会产生临时对象,而后置自增必须产生临时对象,这样会影响效率。引用[3]也提到前置返回的是左值,可以赋值,而后置返回右值,不能赋值。这可能涉及到左值右值的概念,左值可以取地址,而右值不能,比如在代码示例中,i++无法取地址,而++i可以。 接下来,用户可能想知道它们的实现原理。根据引用中的内容,后置自增需要保存原来的值,所以需要一个临时变量来存储旧值,完成自增后再返回这个临时变量。而前置自增直接修改原变量,返回自身的引用,不需要临时变量,效率更高。 然后,用户可能关心使用场景。比如在循环中,通常推荐使用++i,因为效率更高,尤其是在处理复杂对象时,比如迭代器。而后置自增可能用在需要先使用原值再自增的情况,比如表达式中的计算。 还需要注意运算符重载的情况,对于自定义类型,前置后置的自增运算符重载方式不同,后置版本需要一个int参数来区分,这也是实现上的一个区别。 可能需要总结两者的区别,包括返回值类型、效率、使用场景,以及实现上的不同。还要提醒用户在实际编程中的最佳实践,比如在循环中优先使用前置自增。 最后,生成相关问题,帮助用户进一步学习,比如性能差异的原因、运算符重载的方法、左值右值的影响等。这样用户可以根据自己的需求深入探索相关主题。</think>### C++ 前置自增(++i)与后置自增(i++)的区别及实现原理 #### 1. **基本行为区别** - **前置自增 `++i`** 先对变量进行自增操作,然后返回自增后的值。例如: ```cpp int i = 5; int j = ++i; // i=6, j=6 ``` 这里 `++i` 返回的是自增后的左值(变量本身),可直接用于赋值或取地址操作[^1][^3]。 - **后置自增 `i++`** 先返回变量当前值(临时副本),再对变量自增。例如: ```cpp int i = 5; int j = i++; // i=6, j=5 ``` 这里 `i++` 返回的是自增前的右值(临时对象),无法取地址或直接修改[^2]。 --- #### 2. **实现原理** - **前置自增的底层实现** 直接对变量进行自增操作,并返回自身引用: ```cpp int& operator++() { this->value += 1; return *this; } ``` 无临时对象产生,效率更高。 - **后置自增的底层实现** 需要保存原值的副本,返回临时对象: ```cpp int operator++(int) { int temp = this->value; this->value += 1; return temp; } ``` 多了一步临时对象的构造复制,效率较低。 --- #### 3. **关键差异总结** | 特性 | `++i`(前置) | `i++`(后置) | |--------------------|-----------------------------|-----------------------------| | **返回值类型** | 左值(变量本身) | 右值(临时对象) | | **效率** | 高(无临时对象) | 低(需构造临时对象) | | **是否可赋值** | 可以(如 `(++i) = 5`) | 不可(如 `(i++) = 5` 非法) | | **运算符重载语法** | `T& operator++()` | `T operator++(int)` | --- #### 4. **使用场景建议** 1. **循环中优先使用 `++i`** 尤其是对迭代器或复杂对象,避免临时对象开销: ```cpp for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) { /* ... */ } ``` 2. **需要先取值后自增时用 `i++`** 例如: ```cpp int current = counter++; // 获取当前值后再自增 ``` 3. **避免在复杂表达式中混合使用** 如 `int x = i++ + ++i` 会导致未定义行为(UB)。 ---
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