问题 Java:pre-postfix运算符优先级


关于Java中的运算符优先级,我有两个类似的问题。

第一:

int X = 10;
System.out.println(X++ * ++X * X++); //it prints 1440 

根据 Oracle教程
postfix(expr ++,expr--)运算符的优先级高于prefix(++ expr, - expr)

所以,我想评估顺序:

1) first postfix operator: X++ 
   1.a) X++ "replaced" by 10
   1.b) X incremented by one: 10+1=11
   At this step it should look like:  System.out.println(10 * ++X * X++), X = 11;

2) second POSTfix operator: X++ 
   2.a) X++ "replaced" by 11
   2.b) X incremented by one: 11+1=12
   At this step it should look like:  System.out.println(10 * ++X * 11), X = 12;

3) prefix operator: ++X
   3.a) X incremented by one: 12+1=13
   3.b) ++X "replaced" by 13
   At this step it should look like:  System.out.println(10 * 13 * 11), X = 13;

4) evaluating 10*13 = 130, 130*11 = 1430.

但Java似乎忽略了PRE / POST排序并将它们放在一个层面上。所以真正的顺序:

 X++ -> ++X -> X++ 

是什么导致答案是(10 * 12 * 12)= 1440。

第二个:

这个问题的例子:

    int a=1, b=2;             
    a = b + a++;

部分接受的答案: “到任职时, ++ 已经增加了价值 a 至 2 (因为优先权),所以 = 覆盖递增值。“

好的,让我们一步一步看:

 1) replacing "b" with 2
 2) replacing "a++" with 1
 3) incrementing "a" by 1 -> at this point a==2
 4) evaluating 2+1 = 3
 5) overwriting incremented value of "a" with 3

似乎一切都很好。 但是让我们对该代码做一点改动(将“=”替换为“+ =”)

    a += b + a++;

步骤1-4应与上述相同。 所以,在第4步之后,我们有类似的东西:

    a += 3;

哪里 a==2

然后我想:好的, a = 2+3所以 a 应该 5。但答案是唯一的 4

我真的很困惑。我已经花了几个小时但仍然无法理解我错在哪里。

附:我知道,我不应该在实际应用中使用这种“风格”。我只想了解我的想法有什么问题。


8467
2017-09-24 20:21


起源

不,表达式从左到右评估,*具有更高的优先级。因此,您需要在第一次分析中交换2和3。并且a + =被替换为a = a +。 - assylias
@assylias: * 优先级高于什么?我认为那部分是误导性的。但表达式确实如此 评估 从左到右,这解释了一切(见我的回答)。 - jedwards
抱歉低于前/后增量 - 意味着乘法的操作数首先从左到右进行评估。 - assylias


答案:


混乱源于操作数的事实 评估 从左到右。 在对操作员优先级/操作顺序给予任何关注之前,首先完成此操作

此行为在。中指定 JLS 15.7.2。在操作之前评估操作数

所以 X++ * ++X * X++ 首先被评估为 10 * 12 * 12 正如你所看到的那样产生1440。

为了说服自己,请考虑以下事项:

X = 10; System.out.println(X++ * ++X);
X = 10; System.out.println(++X * X++);

如果 X++ 先做,然后 ++X 第二,然后乘法,两者都应该打印相同的数字。

但他们没有:

X = 10; System.out.println(X++ * ++X); // 120
X = 10; System.out.println(++X * X++); // 121

那么这有什么意义呢?好吧,如果我们意识到操作数从左到右进行评估,那么它就非常有意义了。

X = 10; System.out.println(X++ * ++X); // 120 (10 * 12)
X = 10; System.out.println(++X * X++); // 121 (11 * 11)

第一行看起来像

X++       * ++X
10 (X=11) * (X=12) 12
10        * 12 = 120

第二个

++X       * X++
(X=11) 11 * 11 (X=12)
11        * 11 = 121

那么为什么表中的前缀和后缀增量/减量运算符呢?

确实,增量和减量必须是 执行 在乘法之前。但这说的是:

Y = A * B++

// Should be interpreted as
Y = A * (B++)

// and not
Y = (A * B)++

就像

Y = A + B * C

// Should be interpreted as
Y = A + (B * C)

// and not
Y = (A + B) * C

它仍然是秩序的 评测 操作数从左到右发生。


如果你还没有被定罪:

考虑以下程序:

class Test
{
    public static int a(){ System.out.println("a"); return 2; }
    public static int b(){ System.out.println("b"); return 3; }
    public static int c(){ System.out.println("c"); return 4; }

    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println(a() + b() * c());
        // Lets make it even more explicit
        System.out.println(a() + (b() * c()));
    }
}

如果争论是 评估 在他们需要的时候,要么 b 要么 c 将是第一个,另一个是下一个,最后是 a。但是,该方案输出:

一个
b
C
14
一个
b
C
14

因为,无论它们在等式中需要和使用的顺序如何,它们仍然存在 评估 左到右。

有用的阅读:


11
2017-09-24 21:04



哦,我从普林斯顿找到了文件并编码了几乎相同的代码。所以,我们总是从左向右移动。和 只要 如果我们有两个运算符共享相同的操作数 - 我们查看优先顺序表。 - D.R.
不是真的。将其视为一个两步过程。首先我们 评估 操作数,从左到右。然后我们使用由表确定的运算符来计算结果。 - jedwards
这可能有所帮助: JLS 15.7.2。在操作之前评估操作数 - jedwards
不。 “Java编程语言保证了这一点 运算符的每个操作数 似乎在执行任何部分操作之前都要进行全面评估。“ int arr[] = null;int tmp = 5 * 3 / 0 / arr[0];- 我有 / by zero 例外,不是 NullPointerException。也就是说,我们有运营商 *  - 我们知道两个操作数 - 我们评估它,现在我们有 15 / 0 / arr[0]。下一个运营商 /  - 我们知道两个操作数,评估它们并繁荣 - / by zero 例外。 - D.R.
不是吗?为什么你从链接中引用,我读了它, 我贴了它。 - jedwards


之所以1440是因为

  1. x设置为10,即第一项是固定的(整体等式10 *)

  2. x现在增加1,x = 11

  3. x现在预先递增1 x = 12和第二项FIXED(整体等式10 * 12 *)

  4. 现在x设置为12,第三项设置为FIXED(整体等式10 * 12 * 12)

  5. x现在是增量,但在这种情况下不用于评估,

简而言之,当变量出现时,术语是固定的,在这种情况下是X.

第二个案例: 我不确定,但我想可以打破,

  1. a=b+a
  2. a++

我认为正在发生的事情。


1
2017-09-24 20:41



很明显。但看看 表。 字首 优先级低于 后缀。那么为什么要进行评估呢 之前 最后一个postfix?这对我来说是个主要问题。 - D.R.
这可能是错的,但只是一个猜测,是因为java中的从左到右的评价...在java中它的2 * 3 * 5,我认为它直接不会将它乘以30它确实2 * 3 = 6 1st和den乘以5 - Kaushik Sivakumar


简而言之,

优先级就像准备通过括号括起来计算表达式。考虑每对括号作为单独的操作,从左到右进行评估。

例如,如果 i=2 然后 i+i++ 变 i+(i++) 在优先级和评估之后 2+2 = 4。 然而, i+++i 变 (i++)+i 并评估为 2+3 = 5

和...一样 i+(i=5) 评估为 2+5 = 7

事实上,后缀运算符的优先级高于前缀运算符。例如, i+++++i 变 ((i++)++)+i 在优先级之后产生编译错误(第二个后缀运算符需要一个变量来操作,但是找到一个值!)。如果后缀和前缀运算符具有相同的优先级,则表达式将成为 (i++)+(++i) 并评估为 2+4 = 6

如果需要更多解释,可以编译并运行以下代码并检查输出中打印的示例。

public class TestPrecedence {
    public static void main(String[] str) {
        int i = 0;
        System.out.println("\n");
        i = 2; System.out.println("i = " + i + "\n");
        i = 2; System.out.println("i++ = " + i++ + "\n");
        i = 2; System.out.println("++i = " + ++i + "\n");
        i = 2; System.out.println("i++i = (i++)i TestPrecedence.java:8: error: ')' expected\n"+
                                  "              i++i\n"+
                                  "                 ^\n");
        i = 2; System.out.println("i+-i = i+(-i) = " + (i+-i) + "\n");
        i = 2; System.out.println("++i++ = ++(i++) TestPrecedence.java:12: error: unexpected type\n"+
                                  "                ++i++ \n"+
                                  "                   ^\n"+
                                  "                required: variable\n"+
                                  "                found:    value\n");
        i = 2; System.out.println("i+++++i = ((i++)++)+i TestPrecedence.java:17: error: unexpected type\n"+
                                  "                      i+++++i\n"+
                                  "                       ^\n"+
                                  "                      required: variable\n"+
                                  "                      found:    value\n");
        i = 2; System.out.println("i++ + ++i = " + (i++ + ++i) + "\n");
        i = 2; System.out.println("i+(i=3) = " + (i+(i=3)) + " evaluates left to right\n");
        i = 2; System.out.println("i+i++ precedence yields i+(i++) evaluates to 2+2 = " + (i+i++) + "\n");
        i = 2; System.out.println("i+++i precedence yields (i++)+i evaluates to 2+3 = " + (i+++i) + "\n");
        System.out.println("\n");
    }
}

1
2017-08-06 22:31





对于第二个 - >

int a=1, b=2;             
a += b + a++;

编译器会将其转换为

 a = a + b + a++;

然后应用你的逻辑,你会发现a为4的原因。


0
2017-09-24 21:28





第一步

1) first postfix operator: X++ 
   1.a) X++ "replaced" by 10
   1.b) X incremented by one: 10+1=11
   At this step it should look like:  System.out.println(10 * ++X * X++), X = 11;

2) prefix operator: ++X
   2.a) X "replaced" by 11
   2.b) X incremented by one: 11+1=12
   At this step it should look like:  System.out.println(10 * 12 * X++), X = 12;

3) second POSTfix operator: X++
   3.a) X "replaced" by 12
   3.b) X incremented by one: 12+1=13
   At this step it should look like:  System.out.println(10 * 12 * 12),  X = 13;

这打印 10 * 12 * 12 = 1440

这是第一步的字节码

 1. bipush 10
 2. istore_0
 3. getstatic java/lang/System/out Ljava/io/PrintStream;
 4. iload_0
 5. iinc 0 1
 6. iinc 0 1
 7. iload_0
 8. imul
 9. iload_0
10. iinc 0 1
11. imul
12. invokevirtual java/io/PrintStream/println(I)V
13. return

这样做如下:

 1. Push 10 to the stack
 2. Pop 10 from the stack to X variable
 3. Push X variable value (10) to the stack
 5. Increment local variable X (11)
 6. Increment local variable X (12)
 7. Push X variable value (12) to the stack
 8. Multiply top and subtop (10*12) Now Top = 120 
 9. Push X variable value (12) to the stack
10. Increment local variable X (13)
11. Multiply top and subtop (120*12) Now Top = 1440

注意,在将X推入堆栈之后,完成最后一次增量(10.)


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2017-09-24 20:33



@jedwards请清楚我的想法 - omainegra
现在更糟糕的是, *  不 具有更高的优先级 - 请参阅帖子中的链接。 - jedwards
@jedwards但表达式从左到右依次计算,前缀 ++ 首先评估,然后是第二个后缀 ++。你的优先权是正确的。 - omainegra
@jedwards请评估我的新答案 - omainegra
@omainegra你能保留早先的解释吗? - dganesh2002