Question

c语言的问题 a = (++a)+(++a)+(++a)+(++a) 计算原理

#include <stdio.h>
int main(void)
{
int a = 1;
printf("%d\n",(++a)+(++a));
a = 1;
printf("%d\n",(++a)+(++a)+(++a);
a = 1;
printf("%d\n",(++a)+(++a)+(++a)+(++a));
a = 1;
printf("%d\n",((++a)+(++a))+((++a)+(++a)));
a = 1;
printf("%d\n",(++a)+(++a)*(++a)+(++a)); /* 应该理解是4+4*4+5 */
a = 1;
printf("%d\n",(++a)+(++a)*(++a)*(++a)); /* 应该理解是5+4*4*5 */
return 0;
}
gcc下输出为：
6
10
15
16
25
85
==========================
网上有人说这种计算没有意义，和vc下输出结果是不相同的。
只是想知道，这样计算的原理是什么？
比如第一个我的理解是2+3=5，可结果是6；
第二个，我的理解是 2+3+4=9，可结果为10；
还有最后一个，如果勉强的理解为两数加的时候要统一加1，那三个数相乘的时候，为什么前两个不变，最后一个数加1了？

Answer 1

gcc的做法是这样的：

1. 数学运算符是左结合的，所以数学算式是从左到右进行扫描的

2. 如果要进行一个二元运算，要先把它的两个操作数准备好。

3. ++a是左值，它的值是累加了1之后的a，是【变量】。而a++则仅仅是一个【值】，这个值等于变量a的原始值。

 

因此对于(++a)+(++a)+(++a)，过程如下：

先取第一个++a和第二个++a，以进行二元运算“+”

此时，经过两次++，a的值变为3

因此计算结果为a+a=6，此时不再是变量，而是值6

然后再取第三个(++a)

a的值变为4

因此最终结果为6+a=10

 

同理

(++a)+(++a)*(++a)*(++a)

第一步是处理+两边的操作数，取第一个++a，此时a变为2

之后开始从+后面确定第二个操作数

但此时扫描到了第一个*，因为优先级比+高，所以转入处理(++a)*(++a)

因此此时a变为4，结果为a*a=16

之后再处理第四个(++a)，a变为5，16*a=80

完成高优先级的乘法之后，退回到加法的处理

a+80=85

 

当然，就结果而言，这些都是无意义的。

且不说不同的环境处理可能不同，表达式本身的意义也很模糊

因此实际使用中一定要避免这种一眼看不清会发生什么事的表达式

追问

对于(++a)+(++a)+(++a)+(++a)，a初始值为1，
按照c语言的优先级，先算括号里的，那么第一个括号到第四个括号分别赋值为
a=2；a=3；a=4；a=5；

a应该只有一个内存空间，这样要是按照优先级走的话，会不知直接导致前面的a=2会被后面的a=5覆盖掉，然后再按照加法的左到右的结合性运算？
如果不这样，怎么理解c语言中，括号的优先级比加法的优先级要高？

追答

不，优先级并不一定是指哪打哪，而gcc目前的机制可以描述为是扫到哪是哪。在这一过程中用到类似递归的概念：如果后面的优先级更高，先处理后面的，完成后再处理当前的。

比如
2*3+7*6*(8+9)
那么这个表达式是被这样处理的：
先扫到2*3+
因为+的等级低，所以不管，算出6
然后6+7*
因为*的等级高，所以先把6+放在一边
7*6*，算出42
42*(
因为(的等级高，所以先把42*放在一边
8+9，算出17
然后遇到)，返回到42*
算出714
然后遇到表达式结尾，返回到6+
算出720

整个过程就是这样
可以看到，这个过程并不是扫描整个算式，先捡优先级高的去处理，只是运算符毗邻时按高低序处理而已。

当然，不同的编译器可能会有不同的处理方式，但是核心思想都比较接近了。
更详细的原理可以参考“编译原理”方面的书。

Answer 2

从右往左编译，从左往右输出。
3+3
4+3+3
5+4+3+3
（5+5）+（3+3）
后面的就不知道了。
应该是
5+4*4+4
5+5*4*4

Answer 3

第一个：后面的++a运行完了前后都是3，结果是3+3=6