运算符<<：std :: cout << i <<（i << 1）;

Question

我在一行中使用了流运算符<<和位移运算符<<。 我有点困惑，为什么代码A）与代码B）不会产生相同的输出？

一种）

int i = 4;  
std::cout << i << " " << (i << 1) << std::endl;   //4 8

B）

myint m = 4;
std::cout << m << " " << (m << 1) << std::endl;   //8 8

类myint：

class myint {
    int i;
public:
    myint(int ii) {
        i = ii;
    }
    inline myint operator <<(int n){
        i = i << n;
        return *this;
    }
    inline operator int(){
        return i;
    }
};

提前致谢
哎呀

Answer 1

您的第二个示例是未定义的行为。

您已经在myint类上定义了<<操作符，就好像它实际上是<<= 。 当您执行i << 1 ，在价值i不被修改，但是当你执行m << 1 ，在价值m 被修改。

在C ++中，对变量进行读写（或多次写入）而没有中间顺序点是不确定的行为，就其参数而言，函数调用和运算符都不是中间点。 代码是否不确定

std::cout << m << " " << (m << 1) << std::endl;  

将在m被m << 1更新之前或之后输出第一个m 。 实际上，您的代码可能会做一些完全奇怪的事情，或者崩溃。 未定义的行为可能导致任何事情，因此请避免使用。

为myint定义<<操作符的正确方法myint是：

myint operator<< (int n) const
{
   return myint(this->i << n);
}

（ this->不是严格必需的，只是我重载运算符时的样式）

Answer 2

因为int << X返回一个新的int。 myint << X修改当前的myint。 您的myint <<运算符应固定为前者。

首先获得8的原因是，显然在实现中首先调用m << 1。 该实现可以自由地以任何顺序进行操作。

Answer 3

您的<<运算符实际上是<< =运算符。 如果您用

std::cout << i << " " << (i <<= 1) << std::endl;   //8 8

你应该得到8 8。

Answer 4

由于m是myInt第二个示例可以重写为：

std::cout << m << " " << (m.operator<<( 1)) << std::endl; 

评价的子表达式的顺序m和(m.operator<<( 1))是不确定的，所以没有说法，其中“ m ”，你会得到第1'表达的是m被使用（这是一个简单的m表达式）。 因此，您可能会得到“ 4 8”的结果，也可能会得到“ 8 8”。

请注意，该语句不会导致未定义的行为，因为在m修改与“读取”之间存在序列点（至少一个函数调用）。 但是未指定子表达式的求值顺序，因此尽管编译器必须生成结果（它不会崩溃-至少不会合法崩溃），但没有说应该生成两个可能结果中的哪一个。

因此，该语句与具有未定义行为的语句一样有用，也就是说它不是很有用。

Answer 5

那么（m << 1）在m之前被求值，因此m已经持有8，因为在运算符<<中，您覆盖了自己的值。

这是您的错误行为，operator <<应该是const，不能更改您的对象。

Answer 6

因为myint的<<操作符会修改其lhs。 因此，在计算m << 1 ，m实际上将具有值8（而i << 1仅返回8，但不使i等于8）。 由于未指定m<<1是否在cout << m之前执行（因为未指定函数或运算符的参数的评估顺序），因此未指定输出是8 8还是4 8 。

Answer 7

C ++语言未定义运算符的求值顺序。 它仅定义了它们的关联性。

由于您的结果取决于表达式中何时对operator<<函数进行求值，因此结果是不确定的。

代数operator $函数应始终为const并返回一个新对象：

inline myint operator <<(int n) const { // ensure that "this" doesn't change
    return i << n; // implicit conversion: call myint::myint(int)
}