C++ 計算

Question

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
  int n = 1;
  n = --n / --n;
  cout << n << endl;
}  

このプログラムの実行結果が1になるのが理解できません。
どなたかご教授お願いします。

Answer 1

こんにちは。

副作用完了点についてが分かりやすいですが、nの値を１つの式のなかで２回以上変更することは「未定義動作」です。

未定義動作に対して、コンパイラはどのように動作しても良いそうです。
「鼻から悪魔が飛び出しても良い」とまで言われてます。

これを踏まえて、コンパイラが何をやっているのか推測してみます。

--nは①nの値を1引いてから、②nを取り出します。①→②の実行順序は保証されてます。
これを２回行ってます。この時、最初の①→最初の②、次の①→次の②は保証されてますが、最初の①と次の②の実行順序はどちらが先でも問題ないですし、最初の①と最初の②も同様です。
結果が1になるということは、恐らく、最初の①→次の①→最初の②→次の②のような順序で実行されたのではないかと推測できます。-1/-1は1ですので。

なお、この結果は全く保証されません。たまたま今回そうなっただけです。ちょっと何か条件が変わっただけで結果が変わる可能性があります。ビルド・オプションをちょっと変えたとか、コンパイラがバージョン・アップした等。

Comments

[maisumakun]

さすがに鼻から悪魔が飛び出すようなコードを生成するコンパイラは存在しないと思いますが、「コンパイルに失敗する」や「実行時にクラッシュする」など、プログラムが正常に実行できることすら保証されません。環境決め打ちで特定の動作をすることが保証されている条件ならともかく、そうでなければ「書いてはいけない」コードです。

[Chironian]

maisumakunさん。補足ありがとうございます。
全くその通りですね。

そして、コンパイル・エラーやクラッシュしてくれればまだ良い方と思います。私は経験したことないですが、下記のような最適化もあるらしいです。
https://cpplover.blogspot.jp/2014/06/old-new-thing.html
何が起こっているのか分からないという点で、鼻から悪魔より頭痛いかも。

[kei_10]

丁寧な回答ありがとうございます。
これは未定義動作になってしまうのですね。
いい勉強になりました。