前自增和后自增运算符问题:

今天遇到了一个问题：

int a=0,c=0;
c = (a++)+a;

你觉的c会是什么值？

我的第一反应就是c=0，而结果却是c=1；

之前一直错误地认为++a优先级最高，是最先进行的运算；a++优先级最低，是最后才进行的计算。虽然原来看到书上写的a++和++a同属于较高运算级，但毕竟与自己平时的感觉不太一样，没有特别注意。尤其是遇到 c= (a++)+b 和 c= (++a)+b这类问题时，他们的计算结果与自己预期一致，而这更是加深了这种错误认识。

直到遇到了开头提到的问题，我才开始正式审视这个问题。

多方查证得知a++和++a在单独使用时几乎没有差别。

但是在作为操作数时，a++是将加加之前的值作为操作数，而++a相反，它是将加加之后的值作为操作数。

上述c = (a++)+a，其实相当于tmp = a；a=a+1; c=tmp+a;

而另一个c = (a++)+a，相当于a=a+1; c=a+a;

引用一段在其他地方看到的解释：

假设存在a=1，那么“b=(a++)+a;”将如何计算结果呢？按照正文所述，顺序应该是，1）计算b，2）计算a++（假设值为c）（操作数A），3）计算a（操作数B），4）计算c+a，5）将c+a的结果赋值给b。按照“++”的定义，第2）步中a++的结果依然是1，即c为1，随后a立即增1，因此在执行第3）步时，a的值已经是2。所以b的结果为3。很多初学者会误认为a增1的操作是在表达式计算完毕后执行的。

经过实践，上述表诉是正确的，至少它在C和Java中是对的。

C中的验证

验证的方法很简单，我们知道C是一门高级语言，计算机无法理解，需要用编译器将它编译成汇编语言、机器语言，计算机才能理解。而汇编语言是符号化的机器语言，用一个符号（英文单词、数字）来代表一条机器指令，命令简单，可读性比机器语言好，而且一条指令只做一件事。

所以，我们可以看看编译后的汇编语言是什么样的。再复杂的结构在汇编语言里都会被分解得很小、很细，++a和a++自然也不是问题。

源代码：

c = (a++)+a;
c = (++a)+a;

编译后：

//x86_64 gcc 9.1
mov     eax, DWORD PTR [rbp-4]
lea     edx, [rax+1]
mov     DWORD PTR [rbp-4], edx
mov     edx, DWORD PTR [rbp-4]
add     eax, edx
mov     DWORD PTR [rbp-8], eax
--- 分割线 ---
add     DWORD PTR [rbp-4], 1
mov     eax, DWORD PTR [rbp-4]
add     eax, eax
mov     DWORD PTR [rbp-8], eax

编译后的指令是x86_64指令集，具体是什么我们也不用去管它。当然，如果你能看懂的话还是可以自己仔细分析比较好，有助于加深理解。

a++: add eax, edx

++a: add eax, eax

二者的不同在这里可以看出来，a++作为操作数时它的值为加加之前的值，++a则是加加之后的值。

Java中的验证

不同于C, Java作为一种跨平台语言选择用字节码作为中间媒介。对于它，可以用JDK自带的javap.exe反编译工具进行处理。

源代码：

public class A{
    public static void main(String[] args) {
        
    }
    public void a() {
        int a = 0;
        int c = (a++) + a;
        System.out.println(c);
    }
    public void b() {
        int a = 0;
        int c = (++a) + a;
        System.out.println(c);
    }
}

反编译后的字节码：

public void a();
    Code:
       0: iconst_0
       1: istore_1
       
       2: iload_1
       3: iinc          1, 1
       6: iload_1
       7: iadd
       8: istore_2
       
       9: getstatic     #6                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;     
      12: iload_2
      13: invokevirtual #7                  // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
      16: return
public void b();
    Code:
       0: iconst_0
       1: istore_1
       
       2: iinc          1, 1
       5: iload_1
       6: iload_1
       7: iadd
       8: istore_2
       
       9: getstatic     #6                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;     
      12: iload_2
      13: invokevirtual #7                  // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
      16: return

上面是反编译后的字节码，没有学习过jvm指令也没有关系，我们只需要将关注点放到两个函数的不同点上。

这几个指令我们需要简单了解下：

指令	作用
iconst_0	int型常量值1进栈
istore_1	将栈顶int型数值存入第二个局部变量，从0开始计数
iload_1	第二个int型局部变量进栈，从0开始计数
iinc 1, 1	指定int型变量增加指定值
iadd	栈顶两int型数值相加，并且结果进栈

对于函数a中的a++，int c = (a++) + a;

2: iload_1//将a的值入栈，此时a还是原来的值
3: iinc          1, 1//将a加1，并将结果写入a
6: iload_1//将a（第二个操作数）的值入栈，此时a已改变
7: iadd//将栈顶两值相加，并且结果进栈
8: istore_2//将栈顶存放的结果写入c

对于函数a中的++a，int c = (++a) + a;

2: iinc          1, 1//将a加1，并将结果写入a
5: iload_1//将a的值入栈，此时a已改变
6: iload_1//再次将a（第二个操作数）的值入栈，此时a已改变
7: iadd//将栈顶两值相加，并且结果进栈
8: istore_2//将栈顶存放的结果写入c

a++和++a的区别是：

单独的a++;和++a;没有区别他们都被编译成 iinc 1, 1（可以理解为a=a+1）;

当二者涉及到其他运算符时他们的区别才体现出来，a++是将加加之前的值作为操作数入栈，++a是将加加之后的值作为操作数入栈。

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最后编辑时间为: Aug 6, 2019 at 08:23 pm