C | 一种需要特别留心的编程错误(++i) + (++i) + (++i)

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CGod 发表于 2022/10/14 16:36:32 2022/10/14
【摘要】 【摘要】诸如此类的表达式(++i) + (++i) + (++i),很多学校都喜欢用在学生的期末考里,看似经典的考题,有没有可能本身就是错误的呢?这种错误并不是语法错误,是可以正常运行的,这就造成了“它是正确的编程”这种假象

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啊我摔倒了..有没有人扶我起来学习....


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前言

诸如此类的表达式(++i) + (++i) + (++i),很多学校都喜欢用在学生的期末考里,看似经典的考题,有没有可能本身就是错误的呢?这种错误并不是语法错误,是可以正常运行的,这就造成了“==它是正确的编程==”这种假象


一、为什么(++i) + (++i) + (++i)是错误编程?

因为(++i) + (++i) + (++i)在不同编译器上有不同的结果,这取决于编译器本身对操作符优先级的实现方式不同。它在Linus环境下结果是10,而在VS环境下却是12。能造成这种模棱两可的结果,当然不能认为是正确的编程。

二、探究VS如何实现(++i) + (++i) + (++i)

因为每种编译器的实现方式不同,但都可以通过观察了解实现方式,这边用VS举个例子

1. 反汇编

  • 相信看了博主的《C | 函数栈帧的创建和销毁》的铁汁都很了解这套流程啦,如果没看过的铁汁想更深入地了解可以点击跳转过去
  • 废话不多说啦,咱们撸起袖子开干!
  • 进入反汇编前,需要先点击键盘F10F11(目前先不作区分,都一样)进入调试,然后在空白处用鼠标右键点击,呼出菜单后点击==转到反汇编==即可
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2. 分析指令

  1. 前面部分(红色方框内)我们直接略过,都不是这次的重点,想了解的铁汁同样可以去《C | 函数栈帧的创建和销毁》
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  2. 为了方便观察地址的变化,我们把显示符号名去掉
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  3. 开始分析与(++i) + (++i) + (++i)的计算相关的指令:
    该行指令表示,把1赋值给地址为ebp-8的这个地方(其实就是i所在),于是i = 1
    注:ebp一种存地址的寄存器,也成为栈底指针;dword为双字,占4个字节
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  4. 此行命令表示,把i的值赋给寄存器eax
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  5. 然后eax1,此时eax中存着2
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  6. 再把eax的值赋给i,此时i = 2,也就是i完成了第一次自加
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  7. 下面三步同理,使得i完成了第二次自加,此时i = 3
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  8. 下面三步同理,使得i完成了第三次自加,此时i = 4
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  9. i的值赋给寄存器eax,此时eax = 4
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  10. i的值加给寄存器eax,此时eax = 8
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  11. i的值加给寄存器eax,此时eax = 12
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  12. 最后把eax的值赋给地址为ebp-14h的这个地方(其实就是ret所在),此时ret = 12(0x0000000c)
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三、总结

  • 可以发现,VS是先把三个括号里的i++自加完,再将三个i进行相加的,即4 + 4 + 4 = 12
  • 不难猜出,linus环境下应该是先算前两个i++,此时i = 3,然后先加起来3 + 3存放在寄存器中,接着才算第三个i++,此时i = 4(此时的i虽然变了,但是无法影响寄存器里的3 + 3),再把此时的i加在寄存器中,即最终为3 + 3 + 4 = 10,然后寄存器再把10赋值给ret
  • 从中我们可以知道,并不是代码越复杂就显得我们越厉害,就连编译器都读不懂的代码我们又要来何用呢?高效且可读性强的代码才是我们的追求!希望通过本文可以让铁汁们省去不必要的时间去钻研这些鬼东西~

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