关于C++中的运算符重载

Question

在我的计算机上运行以下程序：

#include <iostream>

class Int {
public:
  Int(int x) : val{x} {}
  Int operator++() {
    std::cout << "Int::operator++()\n";
    return ++val;
  }
  friend Int operator+(Int a, Int b) {
    std::cout << "operator+(Int, Int)\n";
    return a.val + b.val;
  }
  friend Int operator*(Int a, Int b) {
    std::cout << "operator*(Int, Int)\n";
    return a.val * b.val;
  }

private:
  int val;
};

int main()
{
  Int a = 1, b = 2;
  b = ++a + b * b;
  return 0;
}

我得到了这个输出：

operator*(Int, Int)
Int::operator++()
operator+(Int, Int)

据我所知，前缀++的优先级高于二进制*。但是在上面显示的输出中，前缀++在二进制*之后被调用了！这是因为编译器将运算符+视为函数调用（导致未指定行为）吗？我是否可以始终将重载运算符视为函数（这使得当x是Int时x = x++的行为被定义良好）？

谢谢！

- DDMC

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优先级影响分组，而不是评估顺序。是的，++比乘法运算符*具有更高的优先级，因此表达式++a + b * b等同于(++a) + (b * b)。但是，对于+的操作数的评估顺序是未指定的，因此不能保证b*b将在++a之前或之后被评估。 - Peter

Answer 1

是因为编译器将operator+视为函数调用（导致不确定行为）吗？

是的。但请注意，如果在b * b之后评估++a，这并不重要，因为最终，这两个表达式会正确相加，这遵守运算符优先级规则。

不带赋值的您的表达式等同于：

operator+(a.operator++(), operator*(b, b))

函数参数的求值顺序是未指定的，因此从技术上讲，++a 可以在 b * b 之前被求值，也可以反过来。

“我总能把重载运算符视为函数吗（这使得当 x 是一个 Int 时行为是良好定义的）？” 是和不是。如果 Int 像“正常”的运算符一样做同样的事情，那么不行（直到 C++17），因为那将是未定义的行为。但是，如果 Int 不改变例如 x++ 中的 x，那就可以。

- Rakete1111

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函数参数的评估顺序是未指定的。这并不是一个好的前景，b 可能是一个函数调用，它会以某种方式改变 a，这可能会产生与不同输入不同的结果。想象一下当 b = ln(a) 的情况。在这种情况下，我们有一个非交换表达式，如果评估顺序不同，结果将是不同的。 - Lajos Arpad

@M.M 这是一个直接的结论，但是一个不必要的限制。 - Lajos Arpad

Answer 2

据我所知，前缀++的优先级高于二元*。

更高的优先级并不意味着前缀增量将在乘法运算符之前调用，而是指参数绑定到相应操作的顺序。

- user0042