C和C++计算的顺序点和副作用

预备知识

副作用和透明引用：

什么是副作用？

专业一点的解释就是一个表达式修改了环境（环境就是其它可修改的数据，如变量），不仅计算值还做了额外的事情。比如表达式：i++，这个表达式就有副作用，因为它修改了环境（i）。还有：

i++ + ++i, j + (i = 3) + k, --i, i-- ...等。

什么是透明引用呢？

即不对环境有影响，比如表达式：(a+b)-(c+d)，a、b、c、d在这个表达式中都被透明引用了，因为不管先计算哪一边，这个表达式的结果都不变。

问题：

i = 1;

printf("%d %d", i++, ++i);

这里有一个参数列表的计算顺序，到底是++i,i++还是i++,++i? 有人说参数都是从右住左入栈的，所以是++i,i++，假定是这样的顺序，那么应该输出：2 2

如果是从左住右呢？那么输出：1 3 在gcc 4.4.0下输出: 2 3。是不是感到结果很惊讶，难道它有其它的求值顺序？

这里有一个顺序点的概念，什么是顺序点？比如：

i++ + ... + *p;

假定p指向i。表达式i++是一个有副作用的表达式，我们假定这个表达式的计算顺序是从左往右，那么i++肯定先算，当算到*p的时候，之前i++的副作用是否体现到了内存里面？也就是说是否把新值写到了i对应的内存里面？因为i的值是存放在CPU的寄存器里面的，所以如果编译器没有把新值从CPU写到内存里面，那么*p引用到的将是原来的值。如果已经体现了副作用，那么i++和*p之间就有一个顺序点，也就是体现副作用的地方，在下一个顺序点之前所有的副作用都必须实现，即写入内存。

回到上面i++,++i的问题，如果i++和++i之间有一个顺序点，并且计算顺序也知道，是不是就可以推算出结果呢？确实是这样，比如在Java里就可以推算出结果，因为Java规定表达式的计算顺序从左往右，并且所有副作用都会在下一个计算之前实现。

那么在C\C++里答案是什么呢？答案就是不知道！虽然这样回答有点水，不过确实不知道，如果有人说知道，那么它肯定是专家。

每个编译器都有自己的求值顺序，以及顺序点的规定，但是请放心，一条语句执行完毕之后，这条语句中的所有副作用都会实现，也就是说：
i = 1;
printf("%d %d", i++, ++i);

当printf这行执行之后i的值肯定是3。

在C\C++里，如果一个表达式中要引用一个变量多次，就不应该对该变量做有副作用的运算，只能是透明引用，否则无法推算出结果来，不同的编译器有自己的求值顺序及顺序点的规定，这都是C\C++允许的。C\C++没有规定这些是为了效率考虑，如果像Java那样规定顺序及副作用的体现，必定会有大量的内存访问，所以Java是牺牲了效率而带来了程序的清晰，稳定。但C\C++依然是高效的语言。当然这些问题只需要注意就行了。