cout << 函数调用顺序打印的顺序是什么？

Question

以下代码：

myQueue.enqueue('a');
myQueue.enqueue('b');
cout << myQueue.dequeue() << myQueue.dequeue();

在控制台上打印“ba”

当:

myQueue.enqueue('a');
myQueue.enqueue('b');
cout << myQueue.dequeue();
cout << myQueue.dequeue();

为什么会打印出 "ab"？

似乎cout先调用最外层的函数（即最靠近分号的函数），然后逐步向内部工作，是这样的吗？

- finiteloop

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所有的答案都去哪了？现在只剩下一个了吗？ - finiteloop

回答者们删掉了它们，因为他们意识到它们是错误的。 - anon

有些人在发现自己的答案错误时会将其删除。 - Anon.

Answer 1

< p >由于使用< code ><<操作符时不存在顺序点，因此编译器可以自由地先计算dequeue函数中的任意一个。保证的是第二个dequeue调用（按照表达式中出现的顺序而不一定是它们被计算的顺序）的结果将与第一个<<操作的结果进行<<运算（如果你明白我的意思的话）。

因此，编译器可以将您的代码转换为以下任何一种（伪中间C ++代码）。这不是详尽列表。

auto tmp2 = myQueue.dequeue();
auto tmp1 = myQueue.dequeue();
std::ostream& tmp3 = cout << tmp1;
tmp3 << tmp2;

或者

auto tmp1 = myQueue.dequeue();
auto tmp2 = myQueue.dequeue();
std::ostream& tmp3 = cout << tmp1;
tmp3 << tmp2;

或者

auto tmp1 = myQueue.dequeue();
std::ostream& tmp3 = cout << tmp1;
auto tmp2 = myQueue.dequeue();
tmp3 << tmp2;

以下是临时变量在原始表达式中所对应的内容。

cout << myQueue.dequeue() << myQueue.dequeue();
|       |               |    |               |
|       |____ tmp1 _____|    |_____ tmp2 ____|
|                       |
|________ tmp3 _________|

- CB Bailey

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所以，在上面的例子中，这段代码： std::ostream& tmp3 = cout << tmp1; tmp3 << tmp2; 相当于说“cout << tmp1 << tmp2;”吗？还是我漏掉了什么？ - finiteloop

@segfault：是的，因为这是C++语法中<<的结合方式。a << b << c总是被分组为(a << b) << c。 - CB Bailey

但是按照这个逻辑，不是说 cout << a << b 就等同于 (cout << a) << b 并且会先执行 cout a 的操作（例如调用 myQueue.dequeue()）吗？ - finiteloop

结合运算不涉及子表达式计算的顺序，结合律无法说明子表达式计算的顺序。cout << a << b 总是表示为 (cout << a) << b ，但编译器可以自由地首先计算 b，然后计算 a，接着执行第一个 << 操作和第二个 << 操作。这正是我在答案中所指出的要点。 - CB Bailey

抱歉评论了一个旧帖子，但是C++11 1.9/15（C++03 1.9/17）似乎意味着重载运算符的顺序约束不同。如果我的理解是正确的，上述代码将是 cout.operator<<(a).operator<<(b)或者operator<<(operator<<(cout,a),b)，这取决于运算符是成员函数还是自由函数。两者都会为子表达式 a 和 b 意味着定义好的评估顺序。这样对吗？ - jogojapan

@jogojapan：尽管C++11中的“序列点”概念已被替换，但这个特定事实并没有改变。在您展示的任何表达式中，都没有a和b之间的评估约束。它们中的任何一个都可能在另一个之前进行评估。还有其他约束条件，例如b必须在两者的直接或间接参数中作为operator<<之前进行评估，而a必须在其为直接参数的operator<<之前进行评估，但是表达式cout、a和b可以以任何顺序相对于彼此进行评估。 - CB Bailey

Answer 2

您的示例中的调用：

cout << myQueue.dequeue() << myQueue.dequeue();

使用两个 operator<< 函数调用，将其翻译成以下表达式:

operator<<( operator<<( cout, myQueue.dequeue() ), myQueue.dequeue() );
-------------------- 1
---------2

cout和myQueue.dequeue()的评估顺序是未指定的。但是，operator<<函数调用的顺序是明确定义的，如标有1和2。

- mloskot

Answer 3

自C++17以来，此代码的行为已更改。即使它是一个重载运算符，<<的左操作数也会在<<的右操作数之前被排序。现在的输出必须是ab。

有关更多信息，请参见：C++17引入了哪些评估顺序保证？。

- M.M