WikiSort.ru - Не сортированное

Точка следования (англ. sequence point) — в программировании любая точка программы, в которой гарантируется, что все побочные эффекты предыдущих вычислений уже проявились, а побочные эффекты последующих ещё отсутствуют.

Точки следования часто упоминают, когда речь идёт о языках C и C++. В этих языках можно записать выражение, порядок вычисления подвыражений которого не определён стандартами и влияет на результат. Добавление одной или нескольких точек следования позволяет гарантировать порядок вычисления в некоторых случаях.

Примеры неоднозначности в языках C и C++

При наличии неоднозначностей стандарты языков C и C++:

1. указывают несколько допустимых поведений из числа возможных (см. неуточняемое поведение);
2. указывают единственно допустимое поведение из числа возможных либо
3. явно указывают, что поведение не определено (см. неопределённое поведение).

Пример 1. Неуточняемое поведение.

g() + f()

Оператор «+ » не является точкой следования, поэтому неизвестно, какая из функций будет вызвана первой: f() или g() . Поведение зависит от реализации компилятора.

Пример 2. Единственно допустимое поведение.

f(), g()

Оператор «, » является точкой следования, поэтому порядок вычисления гарантируется стандартом и известен заранее (слева направо):

• сначала вычисляется левый операнд: вызывается функция f() ;
• затем — правый: вызывается функция g() .

Пример 3. Неопределённое поведение.

i = i++

Указанное выражение не содержит ни одной точки следования, поэтому компилятор не может определить порядок вычисления операторов, соответствующий стандартам. Поведение зависит от реализации компилятора.

Точки следования в языках C и C++

В стандартах языков C и C++ определены следующие точки следования:

• точки следования для операторов «&&», «||» и «,». Эти операторы гарантированно вычисляются слева направо, если не перегружены. Пример. В выражении «*p++ != 0 && *q++ != 0 » сначала вычисляется левый операнд («*p++ != 0 »); результат приводится к типу bool и сравнивается с true ; если равен true , вычисляется правый операнд («*q++ != 0 »), иначе возвращается false ;

• точка следования для тернарного оператора «?:». 1-й операнд вычисляется первым; затем располагается точка следования; 2-й операнд вычисляется только, если 1-й операнд равен true ; 3-й операнд вычисляется только, если 1-й операнд равен false . Пример. В выражении «a = (*p++) ? (*p++) : 0 » сначала выполняется 1-й операнд («*p++ »; переменная p увеличивается на 1 ); результат вычисления приводится к типу bool и сравнивается с true ; если равен true , выполняется 2-й операнд («(*p++) »), иначе — 3-й («0»);

• точки следования в выражениях:
  • на месте символа «; » в выражениях, являющихся отдельными инструкциями. Например, в выражении «a = b; » точка следования вставляется вместо «; »;
  • в конце выражения, записанного после ключевого слова return ; а точнее, на момент, когда возвращаемое значение будет скопировано в контекст вызывающей функции. Эта точка следования явно описана только в стандарте С++;
  • в конце выражений, записанных в круглых скобках после ключевых слов if , switch , while (включая while в конструкции do-while);
  • в концах каждого из трёх выражений для цикла for ;

• перед вызовом функции. Порядок вычисления аргументов функции не определён. Точка следования гарантирует, что все аргументы будут вычислены до вызова функции. Пример. Рассмотрим выражение «f( i++ ) + g( j++ ) + h( k++ ) ». Сначала создаётся временная переменная со значением, равным значению переменной i ; затем для переменной i (не для временной) вызывается оператор «постфиксный ++»; наконец, вызывается функция f()  с временной переменной в качестве аргумента. Сказанное справедливо для переменных j , k и функций g() , h() соответственно. При этом из-за отсутствия точки следования у оператора «+» порядок вызова функций f() , g() и h() не определён. Следовательно не определён и порядок вызова операторов «постфиксный ++» для переменных i , j и k . То есть при выполнении функции f() неизвестно, были ли вызваны операторы «постфиксный ++» для переменных j и k . Пример. Рассмотрим выражение «f( a, b, c ) ». Запятая между аргументами функции не является оператором «запятая» и не гарантирует порядок вычисления значений аргументов. Порядок вычисления значений аргументов функции не стандартизован и зависит от реализации компилятора;

• в объявлении с инициализацией на момент завершения вычисления инициализирующего значения. Пример. Рассмотрим выражение «int a = ( 1 + i++ ); ». Точка следования вставляется после вычисления выражения «( 1 + i++ ) »;

• перед вызовом перегруженного оператора в языке C++. Точка следования гарантирует вычисление значений аргументов оператора (как и обычной функции) до его вызова.

См. также

• Приоритеты операторов в C и C++

Ссылки

• Точки следования (sequence points)
• Клаус Крэфт, Анжелика Лангер. Точки следования и вычисление выражений в С++
• cppreference.com. Порядок вычислений в C (англ.) и C++ (англ.)

Примечания

Для улучшения этой статьи желательно: Проставив сноски, внести более точные указания на источники.