[C/C++]一個比較詭異的"UB問題"——*p++和*(p++)

首先看這段代碼:

#include <stdio.h>

int main()
{
   int a[] = {0, 2, 4, 6, 8};
   int *p = a;
   // 打印頭兩位的內存地址
   printf("\n%d %d", p, p+1 ); // 1143884624 1143884628
   // 此處兩個操作都返回的是*p的值(即a[0])，沒有修改過p的指向
   printf("\n%d %d", *(p++), *p ); // 0 0
   // 再次打印*p，發現p的指向變了
   printf("\n%d", *p );	 // 2
   // 查看地址，果然和第一行中p+1的內存地址相同
   printf("\n%d", p ); // 1143884628
   // 最後，作爲對比查看原數組，並沒有任何值發生改變
   printf("\n%d %d %d", a[0], a[1], a[3]); // 0 2 4
   return 0;
}

看起來是個比較詭異且反直覺的UB問題，但其實不是。

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要解釋這個問題，首先是要說明“前後自增”的彙編方式：

觀察下面的代碼：

#include <stdio.h>

int main()
{
   int a = 1;
   int b = a++;
   printf("%d %d", a, b); // 很顯然會打印 2 1
   // 如果改成++a 會打印 2 2
   // 根據算符的結合順序，改成 b = (a++)，結果也是 2 1
   return 0;
}

從彙編的角度出發解釋這個反直覺現象：

int b = a ++：

1. a的值被取出，放到eax;
2. eax+1放到edx;
3. a=edx
4. b=eax

• 1~4步即：b取a原值，a值加一。

int b = ++a：

1. a=a+1;
2. a的值被取出，放到eax;
3. b=eax

• 1~3步即：a值加一後b再取a的值。

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其次，++和*都是右結合，所以從結合的角度來說，由於++優先級大於*，即*p++和*(p++)二者必然等價。如果你能理解 int d = *p++取的是a[0]的值，那麼根據等價關係，實際上*(p++)也是取到a[0]，而：

printf("\n%d %d", *(p++), *p ); // 0 0

之所以打印了兩次a[0]，在printf中，同一地址只取值一次，執行順序並不是括號內從左到右的，因此本行中p始終指向a[0]的地址，但是下一行再次打印*p，由於*(p++)(或*p++)的存在，此時應該打印p[1]的值。