Порядок выполнения действий в выражении --i + i++?

Question

[VL5438]

Если написать вот такой код в JavaScript:

let i = 1;
console.log( --i + i++ ); // 0

Результат будет 0. Почему?
Если посмотреть на таблицу приоритетов операторов, то видно что самым высоким приоритетом тут обладает постфиксный инкремент (i++) и в соответствии с этим должен выполнится первым, далее префиксный декремент (--i) и сложение. В результате чего мы должны получить не 0, а 2 в качестве результата.
По ссылке выше так же описана ассоциативность, которая как там описано определяет порядок выполнения операторов с одинаковым приоритетом, но у нас все операторы имеют разный приоритет.

Если код выше написать на C++:

int i = 1;
cout << --i + i++; // 1

То в качестве результата мы получим 1 (для C++ использовался онлайн компилятор: ссылка).

Так же можно попробовать заменить постфиксный инкремент на вызов (какой-либо) функции - вызов функции так же будет выполняться после префиксного декремента (хотя функция имеет приоритет более высокий):

"use strict"
function f(x) {
  console.log(x); // Результат: 0. А значит вызов функции произошел после декремента
  return x;
}
let i = 1;
console.log( --i + f(i) ); // Результат: 0.

UPD: Этим вопросом я хочу узнать от чего зависит порядок вычисления выражений, ведь по данным примерам видно, что операторы имеющие приоритет более высокий необязательно вычисляются раньше (это особенно видно из последнего примера с функцией).

Comments

[GavriKos]

Потому что важен не только приоритет операторов, но и их работа.
Сравните:
let i=0;
console.log(i++);
i=0;
console.log(--i);

[VL5438]

GavriKos, Не понимаю вас: в примере, который я написал для JS можно поменять местами инкремент и декремент:

let i = 1;
console.log( i++ + --i ); // 2

И получим в итоге 2. Их работа не изменилась, а результат изменился. О какой работе вы говорите?

[GavriKos]

VL5438, о том что i++ и ++i меняют одинаково значение i, но наружу выставляют разный результат.

[VL5438]

GavriKos, если вы о том, что постфиксный инкремент/декремент увеличивает/уменьшает значение переменной на единицу и возвращает старое значение, а префиксный возвращает новое значение, то я это знаю, суть вопроса не в этом.

[GavriKos]

VL5438,
вы же понимаете почему в моем примере в одном случае выведется 0, а во втором -1? В вашем примере аналогично все работает.

[VL5438]

GavriKos, как написал выше - понимаю, но как это связанно с результатом в данном случае?

[RAX7]

VL5438, попробуй в байт код v8 заглянуть, может там будет более понятно что происходит

[VL5438]

GavriKos, я ведь предоставил выше пример, в котором поменял операнды сложения местами. А результат изменился, а разве это повлияло на сложение? (нет, от перемены мест слагаемых сумма не меняется). Может быть повлияло на работу операторов инкремента/декремента? (нет). Изменился порядок операторов. Или я тупить уже начал? :)

[ThisFruit]

до срабатывания console.log переменную i меняет только префиксный оператор. Тоесть постфиксный просто возвращает переменную не меняя значения до вывода console.log. Замена переменной на число осуществляется после вызова префиксного оператора. Надеюсь понятно объяснил))

[VL5438]

ThisFruit, посмотрите на пример с функцией (я его немного подправил: добавил комментарии со значениями, которые выведет console.log). В чем суть?! В том, что вызов функции имеет приоритет выше чем декремент и по сути она должна быть вызвана раньше декремента, но если мы посмотрим на результат вывода console.log из функции, то заметим, что декремент выполнился раньше и в функцию было передано уже измененное значение переменной. В этом и суть моего вопроса: Какой же все таки реальный порядок вычисления выражений?

[Модератор]

VL5438 дорогой пользователь, настоятельно рекомендуем еще раз обратить самое пристальное внимание на п. 3.1 регламента работы сервиса (и, в особенности, на его последний абзац).
В противном случае ваши вопросы будут удаляться по причине тег-спама, а систематические нарушения приведут к блокировке учетной записи.

Answer 1

[Aetae]

--i + i++ - это не атомарное выражение. Это (--i) + (i++) - как раз потому что приоритеты инкремента выше приоритетов сложения. Javascript не вычисляет ничего разом, он вычисляет всё пошагово слева направо. Приоритетность разбивается на токены не снизу вверх, а сверху-вниз. Если два подвыражения с более высоким приоритетом оказались после разбивки слева и справа, то левый выполняется первым, правый вторым, т.к. для выражения с низким приоритетом не важно насколько приоритет подвыражений выше - для него они равноправны.
Никакого UB в отличие от С тут быть не может.

Comments

[VL5438]

Aetae, но приоритет i++ выше чему у --i (приоритет постфиксного инкремента/декремента выше чем у префиксного), а значит i++ должен был выполниться раньше чем --i

[Aetae]

VL5438, добавил.

[Aetae]

VL5438, i++ и --i тут - это разные выражения, их приоритеты не учавствуют в сравнении, т.к. оба выше чем +, и потому относительно + - равноправны. Они могли бы побороться между собой только в случае --i++.

[VL5438]

Aetae, Спасибо большое.

Answer 2

[Mercury13]

В математике на бумаге можно вычислять в любом порядке, потому и говорят на уроках: «что в скобках, то и первым».

В компьютерах есть побочные эффекты и желание сделать поменьше промежуточной памяти, потому приоритет и ассоциативность служат только для расстановки неявных скобок — а порядок вычисления прост: «сначала левая часть, потом правая» (для некоторых операций наоборот).

В Си даже это «левая → правая» зачастую остаётся за реализацией: в каком порядке компилятор хочет вычислять, в таком будет вычислять. Да ещё и «i++» — не атомарное выражение, а «i:=i+1», то есть прибавить 1, а потом присвоить — и эти операции «прибавить» и «присвоить» компилятор может разнести далеко друг от друга, если так пожелает.

Comments

[VL5438]

Mercury13,

В компьютерах есть побочные эффекты и желание сделать поменьше промежуточной памяти, потому приоритет и ассоциативность служат только для расстановки неявных скобок — а порядок вычисления прост: «сначала левая часть, потом правая» (для некоторых операций наоборот).

А разве порядок вычисления: «сначала левая часть, потом правая» это не есть ассоциативность?

[VL5438]

Mercury13, если друг за другом стоят два оператора сложения (5+10+20), то вначале выполняется первый оператор, потом второй - это и есть ассоциативность (которая может быть "слева направо" и "справа налево"), верно?
А то, что оператор сложения вычисляет вначале свой левый операнд, а потом правый - это тоже ассоциативность или нет?

[Mercury13]

VL5438,
Ассоциативность (в языках программирования) — это расстановка неявных скобок, если последовательно идут несколько операций одного приоритета.

a + b − c — это (a + b) − c
a = b = c — это a = (b = c) (если «=» — это присваивание, как в Си)

[VL5438]

Mercury13, А то, что оператор сложения вычисляет вначале свой левый операнд, а потом правый - это тоже ассоциативность или нет?

[Mercury13]

VL5438, В каких-то языках порядок вычисления совпадает с ассоциативностью, в каких-то — компилятору даётся определённая свобода вычислять в любом порядке, в каком понравится.

[VL5438]

Mercury13, получается что порядок вычисления операндов - это не ассоциативность, а просто может совпадать с ней :)

[VL5438]

Mercury13, Большое спасибо за ответы)

[Mercury13]

VL5438, Порядок вычисления есть и у операций, где ассоциативности быть не может — типа a[b].

[VL5438]

Mercury13, вроде как и тут есть ассоциативность - слева направо obj.a[b]
В таблице указана ассоциативность

Answer 3

[Армянское Радио]

В случае с C++ мы имеем дело с неопределенным поведением. Здесь одна и та же переменная в пределах точки следования меняет свое значение дважды.

Так на C++ писать просто нельзя.

Comments

[Матвей Истомин]

Вроде бы, от компилятора зависит, что будет выполняться первым.

[Армянское Радио]

Матвей Истомин, нет, это именно UB - а значит, реакцией на это может быть форматирование диска, запуск ядерных ракет на Танзанию и другие бедствия.

[VL5438]

Армянское Радио, я примеры написал только с целью понять порядок вычислений, но я понял, что в написанном примере (С++) мы имеем неопределенное поведение, в таком случае перепишем пример:

int func(int x) {
    cout << x << endl; // 0
    return x;
}
int main()
{
    int i = 1;
    cout << --i + func(i); // 0
    return 0;
}

Тут в выражении используется вызов функции, как известно вызов функции обладает более высоким приоритетом чем декремент/инкремент, но из функции выводится в консоль уже измененное значение (cout << x << endl; // 0), а значит декремент выполнился раньше вызова, но почему?

[Армянское Радио]

как известно вызов функции обладает более высоким приоритетом чем декремент/инкремент

Вот это утверждение неверно. Ну и тут снова поведение как минимум неспецифицированно, постольку постольку у вас порядок вычисления аргументов суммы неопределен.

[VL5438]

Армянское Радио,

Вот это утверждение неверно.

Не так написал. Я имел ввиду префиксный инкремент/декремент имеет приоритет ниже чем у вызова функции. Таблица приоритетов операторов

[Армянское Радио]

VL5438, вы не правы. У вас "+" - который стоит между --i и func(i) - это вызов функции.

Порядок вычисления аргументов функции при вызове не определен.

[VL5438]

Армянское Радио, я новичок в программировании поэтому если можно на пальцах объясните о чем Вы.
В таблице видно, что приоритет у префиксного инкремента/декремента ниже, это ошибка или как Вас понимать?

(Моя цель: понять)