對于疊代器和其他模闆對象使用字首形式 (++i) 的自增, 自減運算符.,理由是 前置自增 (++i) 通常要比後置自增 (i++) 效率更高。于是我查了查前置++和後置++的差別。
一、前置++和後置++的差別
[cpp] view plain copy
- int a = 0;
- ++ a; //前置++
- a++; //後置++
++a表示取a的位址,增加它的内容,然後把值放在寄存器中;
a++表示取a的位址,把它的值裝入寄存器,然後增加記憶體中的a的值;
[cpp] view plain copy
- //a,++a為位址,一直指向記憶體存儲的值
- //a++為臨時變量,是常量
- //注意在JAVA語言中,無論前置還是後置,傳回的不再是位址,而是臨時變量,是以會造出不同的輸出
- int a = 4;
- (a++)++; //編譯錯誤,a++傳回一個臨時變量,為常量類型,不能再次指派修改
- ++(a++); //編譯錯誤
- (a++)+=1; //編譯錯誤
- //
- a+=a++; //9。【java 8】(1)a++傳回臨時變量4,記憶體中a的值5 (2)a指向記憶體中值 (3)5+=4 (4)傳回9
- a+=++a; //10。【java 9】(1)++a直接對記憶體值+1,傳回記憶體中a的值5 (2)a指向記憶體中的值 (3)5+=5 (4)傳回10
- ++a+=a; //10。【java 報錯】(1)++a直接對記憶體值+1,傳回記憶體中a的值5 (2)a指向記憶體中的中 (3)5+=5 (4)傳回10
- ++a+=a++; //11。【java 報錯】(1)++a直接對記憶體值+1,傳回記憶體中a的值5 (2)a++傳回臨時變量5,記憶體中a的值改為6 (3)左側++a為位址指向的記憶體值,此時為6 (4)6+=5 (5)傳回11
- ++a+=++a; //12。【java 報錯】(1)++a直接對記憶體值+1,傳回記憶體中a的值5 (2)++a直接對記憶體值+1,傳回記憶體中a的值6 (3)左右都為記憶體位址,指向記憶體中的值 (4)6+=6 (5)傳回12
- //
- a=a+a++; //9。【java 8】
- a=a+++a; //9。【java 9】
- a=a+(++a); //10。 【java 9】
從下面述代碼,我們可以看出前置++和後置++,有3點不同:
- 傳回類型不同:++a的傳回類型是Age&,是被自增的對象本身,左值(位址);a++的傳回類型const Age,是一個臨時變量。
- 形參不同
- 代碼不同:a++要拷貝
- 效率不同:a++産生臨時變量
另外,網上找了篇文章,通過從運算符重載的角度來探讨他們的不同,如下:
假設有一個類Age,描述年齡。該類重載了前置++和後置++兩個操作符,以實作對年齡的自增。
[cpp] view plain copy
- class Age
- {
- public:
- Age& operator++() //前置++
- {
- ++i;
- return *this;
- }
- const Age operator++(int) //後置++
- {
- Age tmp = *this;
- ++(*this); //利用前置++
- return tmp;
- }
- Age& operator=(int i) //指派操作
- {
- this->i = i;
- return *this;
- }
- private:
- int i;
- };
傳回值類型的差別
前置++的傳回類型是Age&,後置++的傳回類型const Age。這意味着,前置++傳回的是左值,後置++傳回的是右值。(關于左值和右值的讨論很多,見本文下面)
左值和右值,決定了前置++和後置++的用法。
[cpp] view plain copy
- int main()
- {
- Age a;
- (a++)++; //編譯錯誤
- ++(a++); //編譯錯誤
- a++ = 1; //編譯錯誤
- (++a)++; //OK
- ++(++a); //OK
- ++a = 1; //OK
- }
a++的類型是const Age,自然不能對它進行前置++、後置++、指派等操作。
++a的類型是Age&,當然可以對它進行前置++、後置++、指派等操作
a++的傳回類型為什麼要是const對象呢?
有兩個原因:
- 如果不是const對象,a(++)++這樣的表達式就可以通過編譯。但是,其效果卻違反了我們的直覺 。a其實隻增加了1,因為第二次自增作用在一個臨時對象上。
- 另外,對于内置類型,(i++)++這樣的表達式是不能通過編譯的。自定義類型的操作符重載,應該與内置類型保持行為一緻 。
a++的傳回類型如果改成非const對象,肯定能通過編譯,但是我們最好不要這樣做。
++a的傳回類型為什麼是引用呢?
這樣做的原因應該就是:與内置類型的行為保持一緻。前置++傳回的總是被自增的對象本身。是以,++(++a)的效果就是a被自增兩次。
形參的差別
前置++沒有形參,而後置++有一個int形參,但是該形參也沒有被用到。很奇怪,難道有什麼特殊的用意?
其實也沒有特殊的用意,隻是為了繞過文法的限制。
前置++與後置++的操作符重載函數,函數原型必須不同。否則就違反了“重載函數必須擁有不同的函數原型”的文法規定。
雖然前置++與後置++的傳回類型不同,但是傳回類型不屬于函數原型。為了繞過文法限制,隻好給後置++增加了一個int形參。
原因就是這麼簡單,真的沒其他特殊用意。其實,給前置++增加形參也可以;增加一個double形參而不是int形參,也可以。隻是,當時就這麼決定了。
代碼實作的差別
前置++的實作比較簡單,自增之後,将*this傳回即可。需要注意的是,一定要傳回*this。
後置++的實作稍微麻煩一些。因為要傳回自增之前的對象,是以先将對象拷貝一份,再進行自增,最後傳回那個拷貝。
在Age的代碼中,後置++利用了前置++來實作自增。這樣做是為了避免“自增的代碼”重複。
在本例中,自增的代碼很簡單,就是一行++i,沒有必要這樣做。但是在其它自增邏輯複雜的例子中,這麼做還是很有必要的。
效率的差別
如果不需要傳回自增之前的值,那麼前置++和後置++的計算效果都一樣。但是,我們仍然應該優先使用前置++,尤其是對于使用者自定義類型的自增操作。
前置++的效率更高,理由是:後置++會生成臨時對象。
從Age的後置++的代碼實作也可以看出這一點。
[cpp] view plain copy
- const Age operator++(int) //後置++
- {
- Age tmp = *this;
- ++(*this); //利用前置++
- return tmp;
- }
很明顯,tmp是一個臨時對象,會造成一次構造函數和一次析構函數的額外開銷。雖然,編譯器在某些情況下可以優化掉這些開銷。但是,我們最好不要依賴編譯器的行為。
是以,在非内置類型的時候,盡量使用前置++,因為效率高(後置自增,效率低)
另外,網上找了篇文章,通過從運算符重載的角度來探讨他們的不同,如下:
假設有一個類Age,描述年齡。該類重載了前置++和後置++兩個操作符,以實作對年齡的自增。
[cpp] view plain copy
- class Age
- {
- public:
- Age& operator++() //前置++
- {
- ++i;
- return *this;
- }
- const Age operator++(int) //後置++
- {
- Age tmp = *this;
- ++(*this); //利用前置++
- return tmp;
- }
- Age& operator=(int i) //指派操作
- {
- this->i = i;
- return *this;
- }
- private:
- int i;
- };
二、Java和C的不同之處
java産生臨時變量 c直接對原值修改
public class Test {
public static void main(String[] args)
{
int a=1,i=1;
for(i=1;i<10;i++)
{
a=a++;
System.out.println(a);
}
System.out.println(a);
}
}
執行結果為:
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
#include"stdio.h"
main()
{
int a=1,i=1;
for(i=1;i<10;i++)
{
a=a++;
printf("%d\n",a);
}
printf("%d\n",a);
}
結果為:
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10
在Java中,
a=a++; 後置++立即+1;
相當于(1)a++傳回1 (2)立馬記憶體中+1:a=a+1 (3)覆寫重寫a=1
在VC中,後置++在整個語句結束後才執行。
a=a++; 後置++是在整個指派語句完成,才進行的
譬如:(1)a++先傳回1 (2)a=1;(3)指派語句結束,a=a+1=2 (4)輸出2
(2)a++先傳回2 (2)a=2 (3)指派語句結束,a=a+1=3 (4)輸出3
三、VC和TC:後置++什麼時候執行+1?
如有int i = 2時,表達式(i++) + (i++) + (i++)的值是多少呢?
//TC中後置++在子表達式結束後理立即執行。
在TC中,第一個子表達式i++求完值後,變量i會立即執行自增操作,是以,第二個子表達式中變量i的值已經是3了。表達式(i++) + (i++) + (i++)的值為9(2+3+4)。
在java中,第一個子表達式i++求完值後,變量i會立即執行自增操作,是以,第二個子表達式中變量i的值已經是3了。表達式(i++) + (i++) + (i++)的值為9(2+3+4)。
//i++傳回臨時變量,解答下。後置++在整個語句結束後才執行。
在VC6.0中,第一個子表達式i++求完值後,其它子表達式中出現的變量i的值還沒有改變,依然是2。表達式(i++) + (i++) + (i++)的值為6(2+2+2),求完值後,變量i會執行自增操作3次,其值會變成5。
四、前置++什麼時候+1
//++i傳回記憶體位址解釋下原因
VC6.0采用了不同的原則處理前置和後置自增(自減)操作符。前置自增操作符會先執行自增操作,如有int i = 2時,表達式++i + i的值為6(3+3),但是表達式(++i) + (++i)的值卻是8(4+4即先執行兩次自增操作,第一次使變量i的值變為3,第二次使變量i的值變為4,然後再求值)。
表達式(++i) + (++i) + (++i)的值是多少呢?(4+4+5=13,子表達式(++i) +(++i) 求完值後,原表達式變成了8+(++i)。)
int a=1,i=2;
if((++a!=1)&&(++a==3))
printf("%d",a);//3