C语言有预增量和后增量的历史原因是什么？

Question

（注意：我不是在询问预增量与后增量的定义，或者它们在C / C ++中的使用方式。因此，我不认为这是一个重复的问题。）

C的开发人员（Dennis Ritchie等人）出于很好的理由创建了增量和减量运算符。 我不明白为什么他们决定创造前后增量/减量的区别？

我的感觉是，当C开发时，这些运算符比今天更有用。 大多数C / C ++程序员使用其中一种，而来自其他语言的程序员今天发现这种区别奇怪且令人困惑（注意：这完全基于轶事证据）。

他们为什么决定这样做，以及计算上发生了什么变化，这种区别今天没那么有用？

为了记录，可以在C ++代码中看到两者之间的差异：

int x = 3;

cout << "x = 3; x++ == " << x++ << endl;
cout << "++x == " << ++x << endl;
cout << "x-- == " << x-- << endl;
cout << "--x == " << --x << endl;

将作为输出

x++ == 3
++x == 5
x-- == 5
--x == 3

Answer 1

当时硬件广泛支持递增和递减1：单个操作码，并且速度快 。 这是因为“递增1”和“递减1”是代码中非常常见的操作（直到今天）。

post和precrement表单仅影响在生成的机器代码中插入此操作码的位置。 从概念上讲，这模仿了“ 在使用结果之前或之后增加/减少”。 在一个声明中

i++;

没有使用'之前/之后'概念（因此它与++i;相同++i; ），但是

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

它是。 现在，这种区别与设计语言C时的区别同样重要（这个特定的习语是从其名为“B”的前体复制而来的）。

从C语言的发展谈起

这个特征[PDP-7的“自动增量”存储单元“]可能会向Thompson [Ken Thompson，他设计的”B“，C的前身）建议这样的操作员。 使它们成为前缀和后缀的概括是他自己的。 实际上，自动增量单元并没有直接用于运算符的实现，并且创新的更强烈动机可能是他观察到++ x的翻译小于x = x + 1的翻译。

^{感谢@dyp提及此文档。}

Answer 2

当你从n倒数时，无论是预先减量还是后减量都是非常重要的

#include <stdio.h>
void foopre(int n) {
    printf("pre");
    while (--n) printf(" %d", n);
    puts("");
}
void foopost(int n) {
    printf("post");
    while (n--) printf(" %d", n);
    puts("");
}
int main(void) {
    foopre(5);
    foopost(5);
    return 0;
}

查看在ideone上运行的代码 。

Answer 3

为了得到超出猜测的答案，很可能你不得不亲自询问Dennis Ritchie等人。

添加到已经给出的答案，我想补充两个可能的原因：

• 懒惰/节约空间：

  您可以在输入文件中使用适当的版本保存一些击键/字节，例如while(--i) vs while(i--) 。 （看看pmg的答案，看看，为什么两者都有所不同，如果你在第一次运行中没有看到它）

• 美学

  出于对称性的原因，只有一个版本的前后增量/减量可能会让人觉得缺少某些东西。

编辑：在推测部分提供的输入文件中添加了少量字节，现在提供了一个非常好的“历史”原因。

无论如何，整理清单的主要观点是提供可能的解释的例子，这些解释不是太历史，但仍然在今天举行。

当然我不确定，但我认为除了个人品味之外，要求一个“历史性”的理由是从一个不必要的假设开始。

Answer 4

对于C.

让我们来看看Kernighan＆Ritchie的原始理由（原始K＆R第42页和第43页）：

不寻常的方面是++和 - 可以用作前缀或后缀。 （...）在没有值的情况下（..）根据品味选择前缀或后缀。 但是htere是特别要求其中一个或另一个的情况。

本文继续介绍一些在索引中使用增量的示例，其明确目标是编写“ 更紧凑 ”的代码。 因此，这些运算符背后的原因是更紧凑的代码的便利性。

给出的三个示例（ squeeze() ， getline()和strcat() ）仅使用索引在表达式中使用postfix。 作者将代码与不使用嵌入式增量的较长版本进行比较。 这证实了重点是紧凑性。

第10页的K＆R重点介绍了这些运算符与指针解除引用（例如*--p和*p-- ）的结合使用。 没有给出进一步的例子，但同样，他们明确表示这种好处是紧凑的。

对于C ++

Bjarne Stroustrup希望具有C兼容性，因此C ++继承了前缀和后缀增量和减量。

但是还有更多内容：在他的“ C ++的设计和演变 ”一书中，Stroustrup解释说，最初，他计划在用户定义的类中只有一个重载，后缀和前缀：

有几个人，特别是Brian Kernighan，指出这种限制从C角度看是不自然的，并阻止用户定义一个可以用作普通指针替换的类。

这导致他找到当前的签名差异来区分前缀和后缀。

顺便说一下，没有这些运算符，C ++就不会是C ++而是C_plus_1 ;-)

Answer 5

考虑以下循环：

for(uint i=5; i-- > 0;)
{
    //do something with i,
    // e.g. call a function that _requires_ an unsigned parameter.
}

您不能使用预递减操作复制此循环，而无需在for（...）构造之外移动递减操作，并且最好在一个位置进行初始化，交互和检查。

一个更大的问题是：一个可以为一个类重载增量运算符（全部4个）。 但是后来运算符严重不同：后期运算符通常会导致正在创建的类实例的临时副本，而前运算符则不会。 这在语义上是一个巨大的差异。

Answer 6

PDP-11有一条对应*p++指令，另一条对应*--p （或者可能反过来）。