++i、i++、i+=1、i=i+1的区别

深入理解C++

Posted by 白夜行的狼 on October 15, 2018

0. 写在最前面

本文持续更新地址:https://haoqchen.site/2018/10/15/difference-between-++i-i++-i+=1-i=i+1/
面试被问到,上面这四个有什么区别。总结了一下,如果觉得还不错就关注一下博主呗,博主会长期更新自己的学习和收获。

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1. 首先对于内置类型,对于现代编译器而言,这四个的效率都是没有区别的

我在VS2013下进行编译运行,然后调试->窗口->反汇编,查看汇编代码后发现,这四个都是一样的。。。。。
++int
int++
int=int+1
int+=1
dword 双字 就是四个字节
ptr pointer缩写 即指针
[]里的数据是一个地址值,这个地址指向一个双字型数据
比如mov eax, dword ptr [12345678] 把内存地址12345678中的双字型(32位)数据赋给eax寄存器。

2. 但是对于自定义类型,这就不一样了

2.1 a++与++a区别

  1. a++是先赋值再自增,++a是先自增再赋值。
  2. a++是先用临时对象保存原来的对象,然后对原对象自增,再返回临时对象,不能作为左值;++a是直接对于原对象进行自增,然后返回原对象的引用,可以作为左值。
  3. 由于要生成临时对象,a++需要调用两次拷贝构造函数与析构函数(将原对象赋给临时对象一次,临时对象以值传递方式返回一次);++a由于不用生成临时变量,且以引用方式返回,故没有构造与析构的开销,效率更高。

左值一般是可以放在赋值符号左边的值,其在内存中有实体;右值一般只能放在赋值符号右边,不具有内存实体,无法通过取地址获得相应对象。

下面将通过实际代码来找出两者的区别,考虑如下类:

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class Point{
    int x_;
    int y_;
public:
    Point(int x = 0, int y = 0);
    Point(const Point&);
    ~Point();
    Point& operator++();//前置
    const Point operator++(int);//后置
    Point operator+(const Point&);
    Point& operator+=(const Point&);
    void DisplayPoint();
};

Point& Point::operator+=(const Point& _right)
{
    this->x_ += _right.x_;
    this->y_ += _right.y_;
    return *this;
}

Point Point::operator+(const Point& _right)
{
    Point temp;
    temp.x_ = this->x_ + _right.x_;
    temp.y_ = this->y_ + _right.y_;
    return temp;
}


Point& Point::operator++()
{
    ++x_;
    ++y_;
    return *this;
}

const Point Point::operator++(int)
{
    Point temp(*this);
    this->x_++;
    this->y_++;
    return temp;
}

Point::Point(int x, int y)
{
    x_ = x;
    y_ = y;
    cout << "this is constructor" << endl;
}

Point::Point(const Point& b)
{
    this->x_ = b.x_;
    this->y_ = b.y_;
    cout << "this is copy constructor" << endl;
}

Point::~Point()
{
    cout << "this is destructor" << endl;
}

void Point::DisplayPoint()
{
    cout << "x: " << this->x_ << endl;
    cout << "y: " << this->y_ << endl;
}

2.1.1 效率检测

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Point a(1,1);
cout << endl << "this is a++: " << endl;
a++;
cout << endl << "this is ++a: " << endl;
++a;

将会输出:
code out a++&++a 可以看到,a++将会有两次的拷贝构造与析构的调用,效率非常低。

2.1.2 左右值检测

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Point b(2, 2);
Point* c;
cout << endl << "this is &b: " << &b << endl;

cout << endl << "this is c = &(++b): ";
c = &(++b);
cout << c << endl;
cout << endl << "this is c = &(b++): ";
c = &(b++);
cout << c << endl;

将会输出:
code out left or right 可以看到++b返回的对象指针跟b原来的地址是一样的,而b++返回的对象地址跟原来的b地址不一样(应该是临时对象的地址),虽然可以取到地址,但当成左值将有可能导致错误。比如b++ = c;就不会将c给b,达不到原来的目的。为此,我们应该将后置的++函数返回值定义为const类型,就可以避免这种当成左值情况出现:const Point Point::operator++(int)。另外发现返回temp的引用可以减少一次拷贝和析构,但是不建议返回局部变量的引用!!因为函数退出,局部变量将析构,引用就会指向不确定内存。

另外不要在一条语句中使用多个++,因为在不同系统中对这样的情况处理可能不一样,比如y = (4 + x++) + (6 + x++)。这条语句只能保证程序执行到下一条语句之前,x被递增两次,并不能保证4 + x++后立即自增。

2.2 a+=b与a=a+b的区别

a+=b返回的是a的引用,中间不涉及构造与析构,效率与++a一样。而a=a+b则会生成临时变量,而且以值传递方式返回,会有两次的构造与析构,与a++一样

参考

i++和++i区别
《C++ Primer Plus》第六版P133


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