C++ 中的编译器和参数评估顺序

Question

好的，我知道标准规定 C++ 实现可以选择 function 的 arguments 的哪个顺序进行评估，但是是否有任何实现实际上会影响该程序的优势？

经典示例：

int i = 0;
foo(i++, i++);

注意：我不是在找人告诉我不能依赖评估顺序，我很清楚这一点。 我只对是否有任何编译器实际上确实按照从左到右的顺序进行评估感兴趣，因为我的猜测是，如果他们做了很多写得不好的代码会中断（这是正确的，但他们仍然可能会抱怨）。

Answer 1

它取决于参数类型、被调用函数的调用约定、架构和编译器。 在 x86 上， Pascal调用约定从左到右评估 arguments，而在 C 调用约定 ( __cdecl ) 中，它是从右到左。 大多数在多个平台上运行的程序都会考虑调用约定以跳过意外。

如果您有兴趣，Raymond Chen 的博客上有一篇不错的文章。 您可能还想查看 GCC 手册的堆栈和调用部分。

编辑：只要我们分心：我的回答不是将其视为语言问题，而是将其视为平台问题。 语言标准不保证或偏爱一个而不是另一个，并将其保留为未指定。 注意措辞。 它并没有说这是未定义的。 从这个意义上说，未指定意味着你不能指望的东西，不可移植的行为。 我手边没有 C 规范/草案，但它应该类似于我的 n2798 草案（C++）

抽象机的某些其他方面和操作在本国际标准中描述为未指定（例如，将 arguments 评估为函数的顺序）。 在可能的情况下，本国际标准定义了一组允许的行为。 这些定义了抽象机器的不确定性方面。 因此，对于给定程序和给定输入，抽象机的一个实例可以具有多个可能的执行顺序。

Answer 2

我在c++ 标准中找到了答案。

第 5.2.2.8 段：

arguments 的评估顺序未指定。 参数表达式评估的所有副作用在输入 function 之前生效。 后缀表达式和参数表达式列表的求值顺序未指定。

换句话说，它仅取决于编译器。

Answer 3

评估所有 arguments。 订单未定义（根据标准）。 但是 C/C++ 的所有实现（我知道）从右到左评估 function arguments 。 编辑：CLang 是一个例外（见下面的评论）。

我相信从右到左的评估顺序已经非常古老了（从第一个 C 编译器开始）。 Certainly way before C++ was invented, and most implementations of C++ would be keeping the same evaluation order because early C++ implementations simply translated into C.

从右到左评估 function arguments 有一些技术原因。 在堆栈架构中，arguments 通常被压入堆栈。 在 C/C++ 中，您可以使用比实际指定更多的 arguments 调用 function - 额外的 arguments 被简单地忽略。 如果 arguments 从左到右求值，然后从左到右推入，则堆栈指针正下方的堆栈槽将保存最后一个参数，并且 function 无法获得任何特定参数的偏移量（因为实际推送的 arguments 数量取决于调用者）。

在从右到左的推送顺序中，堆栈指针正下方的堆栈槽将始终保存第一个参数，下一个槽保存第二个参数，依此类推。参数偏移量对于 function 始终是确定性的（可以写成在别处编译成一个库，与调用它的地方分开）。

现在，从右到左的推送顺序并不强制要求从右到左的评估顺序，但在早期的编译器中，memory 是稀缺的。 在从右到左的评估顺序中，可以就地使用相同的堆栈（本质上，在评估参数之后——可能是表达式或函数调用。——返回值已经在右边的 position 上堆栈），在从左到右的评估中。 参数值必须单独存储，并以相反的顺序推回堆栈。

Answer 4

读这个

这不是您问题的精确副本，但我的回答（和其他一些人）也涵盖了您的问题。

编译器可能不仅选择从右到左而且还交错它们有很好的优化原因。

该标准甚至不保证顺序排序。 它只保证当 function 被调用时，所有 arguments 都已被充分评估。

是的，我见过几个版本的 GCC 就是这样做的。 对于您的示例，将调用 foo(0,0) ，之后 i 将是 2。 （我不能给你编译器的确切版本号。那是不久前的事了——但看到这种行为再次出现我不会感到惊讶。这是一种安排指令的有效方法）

Answer 5

上次我在 2007 年看到 x86 硬件上的 VS2005 和 GCC 3.x 之间存在差异。所以这是（是？）很可能的情况。 所以我不再依赖评估顺序了。 也许现在好多了。

Answer 6

我希望大多数现代编译器会尝试交错计算 arguments 的指令，因为 C++ 标准要求它们是独立的，因此缺乏任何相互依赖性。 这样做应该有助于保持深度流水线 CPU 的执行单元满载，从而提高吞吐量。 （至少我希望一个声称是优化编译器的编译器在给出优化标志时会这样做。）