一门语言是否需要前置递增 (++x) 和后置递增 (x++)？

Question

我从未见过实际代码中使用前缀递增和后缀递增的用例。我最常见到它们的地方是谜题。

我的意见是，它会引入更多的混乱，而不是有用。

• 是否有任何真正的用例场景需要使用这个操作符？

• 使用+=操作符不能达到同样的效果吗？

  y = x++

  y = x
x += 1

- Anantha Kumaran

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必要吗？我喝自己的尿并不是必要的，但它是无菌的，而且我喜欢它的味道。- Patches O'Houlihan - kenj0418

作为一名计算机科学工程专业的学生，你是否对 x++ 和 ++x 的区别感到困惑？而且你从未觉得用不同的方式表达类似的事情有什么用处？ - Mark Bolusmjak

针对提问者，虽然我认为他的问题是“错误”的，但我更加坚信这是一个真正的问题。 - paxdiablo

Answer 1

这只是一种更简洁的写法，对于那些不深入了解C语言的人才会感到困惑 ^(a)。同样的理由也可以用于替换以下代码：

for (i = 0; i < 10; i++)
    printf ("%d\n", i);

使用：

i = 0;
while (i < 10) {
    printf ("%d\n", i);
    i = i + 1;
}

因为任何一个for循环都可以用while循环来实现，或者：

i = 0;
loop: if (i < 10) {
    printf ("%d\n", i);
    i = i + 1;
    goto loop;
}

因为任何循环结构都可以由条件和 goto 构建而成。但是（我希望）你不会这样做，对吧？

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^（a） 我有时喜欢用简单的语句和副作用来解释这个问题，这样可以使 C 代码更加简洁，通常不会或几乎不会影响可读性。

对于该语句：

y = x++;

语句是将x赋值给y，并具有副作用，即之后增加了x。++x也是一样的，只是副作用发生在前面。

同样，赋值的副作用是它会被评估为已分配的值，这意味着您可以执行以下操作：

while ((c = getchar()) != -1) count++;

并且使得像这样的事情变得简单：

42;

这是一些完全有效但无用的C语句。

- paxdiablo

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为什么不使用 for (i = 0; i < 10; i+=1)？ - Anantha Kumaran

void strcpy(char* a, char* b) { while (*a++ = *b++) ; } - Travis Gockel

@Ananantha，你没有抓住重点。我的意思是，在这种特定情况下，你应该使用“for”而不是“while”（i++/i+=1的区别在这种情况下并不重要）。最重要的是：利用你掌握的语言特性，认真理解它们。 - paxdiablo

啊，当你写下最后一条语句时，Java（或者至少是我的IDE）会开始抱怨：它会报告一个错误，提示“不是语句”。 - MC Emperor

@MC，对于这种情况，Java比C语言要严格一些。 - paxdiablo

Answer 2

如果您考虑到历史和它们的发明时间，前缀和后缀递增运算符会更有意义。

在C语言基本上是PDP-11机器的高级汇编语言</ flamebait>时代，远在我们现在拥有的优化编译器之前，有一些常见的习惯用法是后缀递增运算符非常适合的。比如：

char* strcpy(char* src, char* dest)
{
  /* highly simplified version and likely not compileable as-is */
  while (*dest++ = *src++);
  return dest;
}

这段代码生成了PDP-11（或其他）机器语言代码，大量使用了底层寻址模式（如相对直接和相对间接），其中包含了这些前后增减操作。

那么回答你的问题：现在的编程语言是否“需要”这些呢？当然不需要。可以证明，在计算方面，你只需要非常少的指令。更有趣的问题是：“这些功能是否可取？”对此，我的回答是“是的，但有限制条件”。

以你的例子为例：

y = x;
x += 1;

对比。

y = x++;

我能想到两个优点。

1. 代码更加简洁。只要我了解语言，就可以在一个位置上找到理解您正在做什么的所有内容，而不是分散开来。虽然在两行之间“分散开来”似乎是一件琐碎的事情，但如果你要执行数千次，最终会产生很大的差异。
2. 即使由劣质编译器生成的代码，在第二种情况下也很可能是原子性的。而在第一种情况下，除非您有一个好的编译器，否则它很可能不是原子性的。(并非所有平台都有良好、强大的优化编译器。)

此外，我发现你说的是“+=”，这本身就是一个“无必要”的说法，“x = x + 1;”就足够了。毕竟，我想不出任何使用案例场景，不能通过“_=_+_;”很好地完成。

- JUST MY correct OPINION

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使用类似 x[f(y)][g(z)] += 10 的代码实际上比 x[f(y)][g(z)] = x[f(y)][g(z)] + 10 更高效，因为编译器在第一种情况下只需要评估一次 x[f(y)][g(z)]，但在第二种情况下可能需要评估两次。 - Gabe

@gabe：现代编译器大多数时候都能自动处理好这些问题。（事实上，用手写汇编语言很难甚至不可能超越现代优化编译器的性能。）@paxdiablo：C语言源于PDP-11，而不是PDP-8汇编语言。@Travis G： "多次计算" 是最早的 peephole 优化之一。即使在旧的编译器中，x++、x+=1 和 x=x+1 的代码也会生成相同的代码（当然，更复杂的 lvalues 需要更好的优化器）。 - JUST MY correct OPINION

只有在C++中声明f和g为“const”或者你有一个可以检测到f和g没有副作用的整个程序优化器的情况下，才能安全地将x[f(y)][g(z)]优化为只评估一次。这种优化是可能的，但远非保证！如果f和g是外部函数，编译器别无选择，只能评估两次。 - Gabe

区分 a += b; 和 a = a + b; 的一个优点是，如果两者都可以重载（如在 C++ 中），前者可以表示“追加”，而后者则设置了一个全新的值。不过，这两种语句的最终结果在实践中几乎相同，差别主要在于效率。因此，合理的代码应该使这两种语句的最终结果基本相同。 - cHao

@cHao，我理解你关于“合理”的代码的说法，但是要明确的是，C++改变这样的惯用语（通过为a+=b和a=a+b提供不同的能力）并不是一个“加分项”，无论哪个类实现它。这违背了语言的基本原则（由于内置算术类型已经很好地理解了），并且会对阅读代码的模式识别造成极大的破坏。C++的粉丝们毫无疑问会对此进行负面评价，但在我看来，这是因为混淆了“能做”和“应该做”的编程概念，在C++中这种情况太常见了。 - user4229245

Answer 3

你在这里无意中提出了一个更大的问题，随着岁月（几十年）的流逝，这个问题会变得越来越明显。

语言经常犯错误，当它们不应该提供“能力”时。在我看来，++应该是一个独立的语句，而绝对不是一个表达式运算符。

请尽量牢记以下内容：目标不是为有能力的工程师创建可读的代码。目标是为那些在凌晨3点精疲力尽、兴奋不已的有能力的工程师创建可读的代码。

如果一个工程师对你说：“所有的代码结构都可能会让你陷入麻烦。你只需要知道你在做什么。”，那么笑着走开吧，因为他刚刚暴露了自己是问题的一部分。

换句话说，请永远不要编写像这样的任何代码：

a[aIndex++] = b[++bIndex];

你可以在这里找到一段关于这种事情的有趣对话： 为什么要避免在JavaScript中使用递增（“++”）和递减（“--”）运算符？

- user4229245