インクリメント＋代入演算子でのC#とC++の演算結果の違い

Question

たとえば、以下のC#のソース

Code Snippet

int a = 0;

a = a++;

System.Diagnostics.Debug.Write(a);

 

を実行すると、出力ウインドウには "0" が表示されます。

 

これをC++にしたソース

Code Snippet

int a = 0;

a = a++;

printf("%d", a);

getchar();

 

を実行すると、コンソールウィンドウには "1" が表示されます。

 

なぜこのように結果が違うのでしょうか。

 

Answer 1

> a = a++;

 

これってそもそも"やってはいけない(結果は未定義の)"操作じゃありませんっけ?

未定義動作が異なる理由を問われても"そんなもんだ"としか答えられんのですが。

tmp = a; // tmp←a(=0)

aをインクリメント // a = 1
a = tmp; // a←tmp(=0)

 

と

 

tmp = a; // tmp←a(=0)

a = tmp; // a ←tmp(=0)

aをインクリメント // a = 1

のどっちに解釈されるかの違いですけども。

Answer 2

外池です。

 

少なくとも、CやC++では、ひとつの式で、同一の変数が2回変更される場合であって、その順序が明快に定義されていない場合は、「未定義」ということになります。やってはいけません。

 

今回の場合ですと、右辺だけに着目すれば、代入操作のための評価結果ゼロを得てから、++が行われる。これは保証されています。（後置++の動作の定義）　しかし、評価結果の左辺への代入と、右辺における++が、どちらが先になるかは、CやC++では定義がないようなので、結果はなんとも言えません。

 

お示し頂いたC++の方の「1」という結果はコンパイラがどのように解釈するかに依存します。最適化のオプションによって変わってしまうかもしれません。「たまたま」そうなった、ということで。

 

C#については、さらに明快な規定があるのかもしれませんが・・・、まだ、調べていません。

 

Answer 3

インクリメント命令の "設定" 部分をいつ実行するかを指定しないからだそうです。

http://msdn2.microsoft.com/ja-jp/library/ms173145(VS.80).aspx

 

 

Answer 4

επιστημηさん、外地さん、GENZ0さん

返答ありがとうございます。

「未定義」ということに関しネットで少し調べてみましたが、

ちょっと理解ができない部分もあり、今のところεπιστημηさんがおっしゃっている「やってはいけないこと」として解釈しました。

＞右辺における++が、どちらが先になるかは、CやC++では定義がないようなので、結果はなんとも言えません。

そういうことなのですね。

(もちろんC#においても「未定義」は存在するのですね。)

この結果は「たまたま」そうなった結果ということなんですね。

「未定義」というのが今回の私のひとつの教訓となりました。

ありがとうございました。

 

Answer 5

外池です。

 

「未定義」という言葉・・・、「約束がありません」というか「決められていません」という感じでしょうか？　今回の例で、もちろん、aが４になったり５になったりすることはないのですが、1になるか、0になるかは、決められていません、ということで・・・。

 

もっとわかりやすい例があります。

　　i=5;

　　a = func1(++i) + func2(++i);

というような場合に、func1(6) + func2(7)　になるのか、func1(7) + func2(6) になるのか、コンパイラーを作った人次第、ということになります。

 

同じ条件で、同じコンパイラーでコンパイルすれば、おそらく、同じ値が再現するはずです。コンパイルするごに、実行するごとに、コロコロ変わることはないとは思いますが・・・、それも、確実ではありません。

 

Answer 6

外池 さんからの引用

「未定義」という言葉・・・、「約束がありません」というか「決められていません」という感じでしょうか？　今回の例で、もちろん、aが４になったり５になったりすることはないのですが、1になるか、0になるかは、決められていません、ということで・・・。

 

特定のコンパイラの特定のバージョンであれば、コロコロ変わるようなことは無いでしょう。たぶん。

コンパイラを特定しないで言う場合、４になるかもしれませんし、５になるかもしれませんし、2681になるかもしれませんし、突然HDDがフォーマットされるかもしれませんし、突然お母さんに買い物を言いつけられるかもしれません。

言語規格における未定義ってのはそういうもんです。

 

ま、「やらない方がいい」という一言に集約されてしまうのですけど。

Answer 7

結果が未定義・・・、となると、４、５、２６８１・・・、何になるか、わからない。初期化してない変数の内容が「未定義」というやつは、ほんとに中に何が入っているか、わかりませんよね。

 

実行順序が未定義・・・、となると、まぁ、０か１か。（この場合）

 

オカンの買い物の言いつけなら、平和だし、喜んでいきますが（笑）　「未定義」が原因で、どこかのシステムがトラブって、飛行機が落ちてきた、とかになったら、笑えません（汗）　　昔々、プログラムのハイフンひとつの間違いで、ロケットの打ち上げに失敗したとかいう話は聞きますが。

 

すいません、脱線が過ぎました。（話題の展開は、未定義）

Answer 8

シャノンさん、外池さん

ユニークな話を交えての解説、とてもわかりやすかったです。ありがとうございました。

>a = func1(++i) + func2(++i);

そうですね。この場合、それぞれの関数を実行した結果を足すものですので、

func1(6) + func2(7) なのか

func1(7) + func2(6) なのか

わかりませんね。

どちらの関数が先に実行されるかはコンパイラ次第(gccやらVCやらC#やら)ということ。

とても理解しました。

ありがとうございました。

 

Answer 9

インクリメント命令の "設定" 部分をいつ実行するかを指定しないからだそうです。

http://msdn2.microsoft.com/ja-jp/library/ms173145(VS.80).aspx

その部分はVS2008のドキュメントでは、2008年7月付けで「未定義の出力について誤りのある説明を削除」(履歴欄)ということで削除されました。

a = a++;
は、C#では、a自体を1増やしてから、a++の評価として1増やす前の値を確定し、その値(1増やす前の値)を左辺のaに代入することになります。(C#言語仕様v1.0の7.5.9)

ついでに。
i = 5;
a = func1(++i) + func2(++i);
は、オペランドの評価順序はC#では左からと決まっているので、
a = func1(6) + func2(7);
となります。

---

biac [ http://bluewatersoft.cocolog-nifty.com/ ]