Старшинство и порядок вычисления
В приводимой ниже таблице сведены правила старшинства и ас- социативности всех операций, включая и те, которые мы еще не обсуждали. Операции, расположенные в одной строке, имеют один и тот же уровень старшинства; строки расположены в по- рядке убывания старшинства. Так, например, операции *, / и % имеют одинаковый уровень старшинства, который выше, чем уро- вень операций + и -.
OPERATOR ASSOCIATIVITY
() [] -> . LEFT TO RIGHT
! \^ ++ -- - (TYPE) * & SIZEOF RIGHT TO LEFT
* / % LEFT TO RIGHT
+ - LEFT TO RIGHT
<< >> LEFT TO RIGHT
< <= > >= LEFT TO RIGHT == != LEFT TO RIGHT
& LEFT TO RIGHT
^ LEFT TO RIGHT
\! LEFT TO RIGHT
&& LEFT TO RIGHT
\!\! LEFT TO RIGHT
?: RIGHT TO LEFT
= += -= ETC. RIGHT TO LEFT
, (CHAPTER 3) LEFT TO RIGHT
Операции -> и . Используются для доступа к элементам струк- тур; они будут описаны в главе 6 вместе с SIZEOF (размер объекта). В главе 5 обсуждаются операции * (косвенная адре- сация) и & (адрес). Отметим, что уровень старшинства побитовых логических опера- ций &, ^ и э ниже уровня операций == и !=. Это приводит к тому, что осуществляющие побитовую проверку выражения, по- добные
IF ((X & MASK) == 0) ...
Для получения правильных результатов должны заключаться в круглые скобки. Как уже отмечалось ранее, выражения, в которые входит одна из ассоциативных и коммутативных операций (*, +, &, ^, э), могут перегруппировываться, даже если они заключены в круглые скобки. В большинстве случаев это не приводит к ка- ким бы то ни было расхождениям; в ситуациях, где такие рас- хождения все же возможны, для обеспечения нужного порядка вычислений можно использовать явные промежуточные перемен- ные. В языке "C", как и в большинстве языков, не фиксируется порядок вычисления операндов в операторе. Например в опера- торе вида
X = F() + G();
сначала может быть вычислено F, а потом G, и наоборот; поэ- тому, если либо F, либо G изменяют внешнюю переменную, от которой зависит другой операнд, то значение X может зависеть от порядка вычислений. Для обеспечения нужной последователь- ности промежуточные результаты можно опять запоминать во временных переменных. Подобным же образом не фиксируется порядок вычисления аргументов функции, так что оператор
PRINTF("%D %D\N",++N,POWER(2,N));
может давать ( и действительно дает) на разных машинах разные результаты в зависимости от того, увеличивается ли N до или после обращения к функции POWER. Правильным решением, конеч- но, является запись
++N; PRINTF("%D %D\N",N,POWER(2,N));
Обращения к функциям, вложенные операции присваивания, операции увеличения и уменьшения приводят к так называемым "побочным эффектам" - некоторые переменные изменяются как побочный результат вычисления выражений. В любом выражении, в котором возникают побочные эффекты, могут существовать очень тонкие зависимости от порядка, в котором определяются входящие в него переменные. примером типичной неудачной си- туации является оператор
A[I] = I++;
Возникает вопрос, старое или новое значение I служит в ка- честве индекса. Компилятор может поступать разными способами и в зависимости от своей интерпретации выдавать разные ре- зультаты. Тот случай, когда происходят побочные эффекты (присваивание фактическим переменным), - оставляется на ус- мотрение компилятора, так как наилучший порядок сильно зави- сит от архитектуры машины. Из этих рассуждений вытекает такая мораль: написание программ, зависящих от порядка вычислений, является плохим методом программирования на любом языке. Конечно, необходимо знать, чего следует избегать, но если вы не в курсе, как не- которые вещи реализованы на разных машинах, это неведение может предохранить вас от неприятностей. (Отладочная прог- рамма LINT укажет большинство мест, зависящих от порядка вы- числений.
