C / C ++中的按位与和操作顺序

Question

我目前正在剖析ol'Doom引擎源代码，并遇到了一条有趣的话题：

counter = (++counter)&(MAX_VALUE-1);

看起来好像是在不超过一定数量的情况下增加计数器的方法，但是我花了很多时间在脑海中进行按位运算，所以我拨出了一个快速的控制台项目来尝试这一点，瞧瞧，它工作得很漂亮。 我推断出上述方法比if（）语句更有效，尤其是在代码快速执行（例如，在实时游戏的性能至关重要的循环）内执行的情况下。 我要弄清楚的是编译器用来执行此行的操作顺序。 如果将增量“ ++”运算符放在“计数器”之后，它将始终保持为零。 它仅在将增量用作前缀（“ ++ counter”）时才有效，但是即使使用笔和纸将其写出，我仍然会得到按位AND运算的任意结果，而不是递增的计数器。 似乎按位运算已计算，然后执行了增量，但是我很困惑为什么会出什么主意？

Answer 1

虽然括号的优先级高于运算符++或按位AND （运算符& ），但右侧没有定义的序列点 。 因此，您的代码表现出未定义的行为。

如果您删除运算符++ ，则打算这样做是

(counter + 1)&(MAX_VALUE-1);

如果您认为MAX_VALUE为32则二进制中的MAX_VALUE-1为

11111

因此，如果您的值大于该值并使用& ，则将清除第5位（从右侧开始）的任何左位

0000011111   // assume this is MAX_VALUE - 1 
1100110110   // assume this is counter + 1
__________
0000010110

其结果将是true ，如果任何的位小于或等于MAX_VALUE - 1是1 。

Answer 2

公式

counter = (++counter)&(MAX_VALUE-1);

具有不确定的行为，请参阅CoryKramer的答案。

公式

counter = (counter + 1)&(MAX_VALUE - 1);

仅对等于2的幂的MAX_VALUE有效，只有这样MAX_VALUE - 1二进制形式才有这种形式：

000...000111...111

当此类值用于AND运算时，它将“截断”另一个值的高位，并具有在另一个值达到MAX_VALUE时回绕的效果。

我认为普通的模运算在现代硬件上一样快，并且没有上面提到的限制：

counter = (counter + 1)%MAX_VALUE;