C++表达式求值：底层发生了什么？

Question

我仍在学习C++。我试图以逐步的方式理解评估是如何进行的。所以，使用这个简单的例子，一个表达式语句： ``` int x = 8 * 5 - 5; ```

以下是我认为发生的事情。请告诉我我有多远离正确： 1. 操作数x, 8, 5和5被 "评估"。可能会创建临时对象来保存每个值（我不太确定）。 2. 8 * 5评估为40，并存储在临时变量中。 3. 40（临时）- 5评估为35（另一个临时）。 4. 35被复制到x。 5. 所有临时对象按创建顺序相反的顺序被销毁（值被丢弃）。

我至少接近正确吗？

- Alfred Oswald

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从非常高层次的角度来看，是的。但实际上，操作是在CPU寄存器中执行的。在真正的现实中，整个表达式在编译时就被计算出来了，所以你最终编译的只是“x=35”。 - Sam Varshavchik

让我找到那个问题，将其标记为重复... - Jean-François Fabre

@SamVarshavchik 谢谢您，先生。嗯，如果所有的操作数都是命名对象而不是文字常量，会发生什么呢？它会即时创建临时对象，而不是在编译时创建吗？ - Alfred Oswald

在第一步中，左侧的x不会被评估，因为它不是一个操作数。它只会成为类似于'+='的快捷操作符的操作数。 - milbrandt

Answer 1

“谢谢您，先生。嗯，如果所有的操作数都是命名对象而不是文字，会怎么样呢？会即时创建临时变量，而不是在编译时创建吗？”

就像Sam提到的那样，从高层次上来说，您是正确的。 如果是第一个例子，它将使用CPU寄存器来存储临时变量（因为它们不是命名对象），如果它们是命名对象，则取决于设置在编译器上的优化标志和代码的复杂性，以确定生成的代码有多“优化”。 可以查看反汇编结果来真正了解发生了什么。 例如，如果您执行...

a = 5;
b = 2;
c = a * b;

编译器会尝试生成最优代码，因为在这种情况下有两个常量在编译时已知，并且您进行了乘以2的操作，它将能够采取捷径，有时乘法会被更便宜的位操作替换（乘以2相当于将1向左移动）

命名变量必须存在某个地方，可以是堆栈或堆上，并且CPU将使用命名对象的地址来传递它们并执行函数。 （如果它们足够小，则将适合寄存器并对其进行操作，否则它将开始使用内存，首先是缓存，然后流出到RAM）

您可以搜索“抽象语法树”以了解可读性良好的C ++代码如何转换为机器代码。

这就是为什么学习const正确性，别名和指针与引用非常重要，以确保您为编译器提供了生成最佳代码的最佳机会。 （除了用户从中获得的优势之外）

- Giel