Mdr-C-Tutorial

主题

求值 ​

求值 (Evaluation) 讨论的是：一个表达式在运行时如何计算出结果值，以及如何产生副作用。

本节将围绕三个关键词建立正确的直觉：

  1. 值计算 (Value computation)：得到一个结果值；
  2. 副作用 (Side effect)：修改对象、执行 I/O、调用函数等；
  3. 顺序关系：哪些求值之间有确定先后，哪些没有。

1. 未求值上下文（不求值表达式） ​

有些语境中，表达式不会被求值，因此其中的副作用不会发生。最典型的是 sizeof：

c
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 0;
    (void)sizeof(i++); /* i++ 不会被执行 */
    printf("%d\n", i);
    return 0;
}

可能的输出（示例）：

bash

<输出与输入或平台相关，请以实际运行为准>

本章只需要记住：不要依赖“未求值上下文”中表达式的副作用。

2. 先后关系与未定义行为 ​

很多初学者写出 UB 的根源是：在同一个表达式里，对同一个标量对象既读又改，并且两次操作之间没有标准保证的先后关系。

例如：

c
int i = 0;
int x = i++ + ++i; /* UB */

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

要修复它，最直接的方法是：拆开写。

c
int i = 0;
int a = i++;
int b = ++i;
int x = a + b;

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

3. 与子章节的对应关系 ​

如果你在判断“某段表达式有没有副作用”，重点看 4.3.1 求值和副作用。如果你在判断“多个子表达式谁先谁后”，重点看 4.3.2 求值顺序。把这两部分分开阅读，通常比在一个大表达式里一次性判断更稳妥。

4. 一个实用准则 ​

当你需要停下来思考“这条表达式到底先做哪一步”时，通常就已经到了应当拆语句的时机。把更新动作和计算动作拆开，不只是为了规避 UB，也是在给后续维护者降低理解成本。

5. 求值问题的排查顺序 ​

排查表达式问题时，可以先看“是否存在副作用”，再看“副作用之间是否有标准保证的先后关系”，最后看“是否跨越完整表达式边界”。这三个问题按顺序回答，通常就能快速判断代码是安全、未指定顺序，还是已经落入未定义行为。

6. 把顺序关系写成结构 ​

与其依赖读者记住复杂运算符规则，不如把先后关系写成语句结构。例如先完成状态更新，再进入判定，再执行输出。结构化后的代码在重构和调试中更稳定，也更便于和后续的并发、错误处理章节衔接。

7. 习题 ​

#10431
⚡4⏳3

判断下面每段代码是否可能产生未定义行为 (Undefined Behavior, UB)；如果是，请写出一个等价且无 UB 的版本（要求：用拆分语句的方式修复）。

c
int i = 0;
int x = i++ + i;

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

c
int i = 0;
int x = ++i + 1;

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。