C言語の式の途中のインクリについて

Question

C言語のインクリで質問があるのですが、

byte[] data = new byte[2];
data[0] = 100;
data[1] = 200;

int i = 0, c = 0;

c = data[i++] + data[i];

c#では答えは300となりますが、

unsigned char data[2];
data[0] = 100;
data[1] = 200;

int i = 0, c = 0;

c = data[i++] + data[i];

Cでは200となります。

c = data[i + 0] + data[i + 1]
と記述すれば300となりますが、C言語は式の途中でインクリされないのですか？

Bitmapをグレースケールに変更する部分ではまってしまい、気になったので投稿しました。
よろしくお願いします。

Answer 1

参考：副作用が発生する式の評価順序に依存しない

Answer 2

C言語は式の途中でインクリされないのですか？

されるかもしれないし、されないかも知れません。コンパイラによる、と言っていいでしょうか。

C#の詳細は知りませんが、少なくともCでは、i++でのインクリメントがいつ実行されるかは処理系依存です(「ココまでには完了している」という規定はありますけれど)。

ですから、演算子の副作用で値を変える変数を同じ式中で別に参照することはC言語においては文法的には許されていても運用として「禁じ手」とされるのが普通です。

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一応Cの規格書(JIS)にあたってみました。未定義とも処理系依存とも書いてはいませんでした。

6.5.2.4 後置増分及び後置減分演算子

<略>
オペランドに格納されている値を更新する副作用は，直前の副作用完了点から次の副作用完了点までの間に起こらなければならない。

とだけ。

Comments

[sadokazu]

C言語はまだ初心者でドハマリしてしまっていました。
詳しい説明ありがとうございます。

[maisumakun]

その直後に「変更前の値の読取りは，格納される値を決定するためだけに行われなければならない」という条件があって、今回のコードはこちらに違反するので未定義動作となるのではないかと思います。

[sadokazu]

今回の件で式を明確にする必要があるということを認識しました。
ありがとうございます

[thkana]

> maisumakun
え? 直後にそんなの書いてない、と焦ってしまいました。C++の規格の話なら、一応そう前置きしていただけるとありがたいかと。(この辺の話って、突っ込まれポイントが多いので、結構ビクビクしながら回答してます)
JISX3014の5.式の4のところでしょうか。
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特に断らない限り，それぞれの演算子の演算対象間の評価順序，それぞれの式の中の部分式の評価順序 及び 副作用の発生順序については，規定しない。一つの式の評価によってスカラオブジェクトの格納値が変わるのは，高々1回でなくてはならない。 更に，直前の値は，次に格納すべき値を決定するためにだけアクセスされる。<略>そうでない場合，その挙動は未定義とする。
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とりあえずCでは「未定義」(何が起こっても不思議ではない)とする明確な根拠を私は見つけていませんが、「プログラマはそういう式を書くな」という点では一致しているかと思います。

[Zuishin]

https://ufcpp.net/blog/2016/12/tipsevalorder/
C# では演算子の優先順位に関係なく評価は左から右と決まっているそうです。

Answer 3

c = data[i++] + data[i];

副作用完了点：「i++の副作用:"iを1増やす"が働くところ」は
少なくとも上記の;に至るまでのどこか と規定されています。

data[i++]の直後とは限りません(コンパイラの勝手です)。

Answer 4

その場合の結果は不定となります
なので、何が返ってきても文句は言えません

Comments

[maisumakun]

未定義の動作、かと思います。

[y_waiwai]

まーそこらへんは難しいところで、規格上では何が起こっても不思議ではないとなってても、実際の実装ではこれで暴走するような処理系ってのは考えられないわけで、そこらへん初心者に教えるときはちと難しいところではあります

[maisumakun]

未定義の動作を積極的に使って最適化を行うために、奇妙キテレツな結果になる場合もあるので、侮れません。

https://cpplover.blogspot.com/2014/06/old-new-thing.html