【C/C++】变量自加/自减运算小白释疑篇

现在很多非常0基础的初学者都搞不清楚i++和++i的区别，打集训题的同时偶遇此题，想起了五年级时理解i++的痛苦经历，其实说白了就是那时太小，还没理解参数传递、赋值、内存等。我相信这也是一些年纪比较小的初学者会遇到的问题。

于是写此文以试用多种角度解释变量自加运算符间区别，以及实际使用时注意事项。如遇大佬请狠狠批评指正，以免误人子弟。

问题 M: 9.变量自加运算

内存限制：128 MB时间限制：1.000 S

题目描述

对于给定的整数a,输出 a++,a--,++a,--a的值

输入

输入一个整数a

输出

输出 a++,a--,++a,--a的值,每个输出值中间用空格隔开。

样例输入

0

样例输出

0 0 1 -1

题本身基本无需再解释.但此处我想借此题用易于吸收的大白话讲清楚a++,a--,++a,--a的区别.

如果按“字面意思”去赋值输出，那么结果会是这样的:

#include
#include

using namespace std;

int main()
{
    int a,b,c,d,e;
    cin >> a;
    b = a++;
    c = a--;
    d = ++a;
    e = --a;
    cout << b <<" "<< c<< " " << d <<" " << e;
    return 0; 
}

上面的结果不尽如人意，很明显，这样直接给b,c,d,e赋值是不行的.这也给很多初学者造成了困扰.

同样使人困扰的操作有下：

所以，我们应该模拟一次a++...的运算过程，然后输出对应结果。

自增运算符

所有的C++入门书都会说，i++和++i（i--和--i）的区别在于：

自增运算符：

后置运算符：x++表示在使用x之后，再使x的值加1，即x=x+1;

前置运算符：++x表示在使用x之前，先使x的值加1，即x=x+1.

这个前后之差是非常细微的区别，那么它们怎么执行呢？

举个栗子，我们使x=1；

//x++
x=1；
//使用x
x=x；
//x值+1；
x+1;

//——————————————————————————

//++x
x=1;
//x值+1
x=2;
//使用x
x=x;//x=2

这样看结果是一样的，还是没有区别，原因在于，x两次都是对自身使用了x，但实际当有其他变量、一个表达式内有其他运算时，情况就可能不太一样了。（以下详说）

所以一般实际使用时，在如此的单个i变量的for循环里使用两种自加都没有区别：

++i:

i++：

换句话说，如果x不是在自身上被使用的，我们能更直观地看清其中的顺序。

再往白话里说，把x想成一碟原料，找一口火锅a，x++和++x就是做菜顺序。

那我们开始做这两道菜！我们设输入a,x=1，首先做一次a=x++；

int a,x=1;
//x++：
a=x++;
//首先，x++会使用一次x！也就是说1会先赋给x一次，此时x=1;
//注意，1赋给了x一次，那a也赋了一次x，此时a=1；
//此时在x身上，再+1；
//猜一猜，试一试，a等于几？

没错，a=1！

后来的那个1，根本没有加到a上去！

这是因为刚刚a=x++的时候，先做了一次a=x的赋值运算。之后执行的x=x+1，虽然x已经变化但不影响a。

如果a是一个火锅，那x的碟子先下了菜进去，之后在x的碟子里加了一份菜，当然和火锅a没有关系了。

但++x就不一样了：

int a,x=1;
//x++：
a=++x;
//首先，++x会使x=x+1！也就是说x自己会加一次1，此时x=2;
//那a也赋了一次x，此时a=2；
//此时在x身上，再赋一次x=x；
//猜一猜，试一试，a等于几？

是的，a=2。

看上去非常顺理成章，x的碟子在下进火锅a前就加了一份料，下进火锅a，我们很快能看到满盛的2份菜捞出......（写着写着就饿了）

所以只要不下火锅，就在自己的碟子里，++x和x++无论怎么加都是两份菜。

好了，x++和++x的执行顺序问题已经非常直观地说清楚了，接下来就是关于原题的错解原因回答。

再贴一次错题：

#include
#include

using namespace std;

int main()
{
    int a,b,c,d,e;
    cin >> a;
    b = a++; c = a--; d = ++a; e = --a;
    cout << b <<" "<< c<< " " << d <<" " << e;
    return 0; 
}//输出0 1 1 0

我记得我初学的时候有个很大的疑惑，就是为什么x++不能打包发给a?

这是该运算符的执行特性导致的。

后置运算符的特点就是先使用变量的值再运算，前置运算符则相反。

实际上当你在a=x++使用了这个后置运算符后，编译器会生成一个临时空间去存放x的值，最后也会返回这个值；然后x++输出的结果就是原值，但此时x本身也已更新。此时再赋值给a。这个过程是不违反运算符优先级顺序的。

顺便贴一张优先级图：

注意，它稍后还有大用！

在使用循环这样变量持续变化的环境下它们的用途比较突出；但是在变量不需要持续变化的单个表达式中使用，它对输出我们想要的值就可能产生干扰，甚至干扰运行速度（因为x++后置运算符需要编译器的临时内存）。

就比如上题，a已经在每次自加运算后更新了自身，内存中的a已经更新。但初学者可能会以为用的还是输入的a值。

	输出b/c/d/e	执行运算后系统存储的a	所执行的操作
输入a	/	0	cin>>a; a=0;
b=a++	0	1	b=a; a=a+1;
c=a--	1	0	c=a; a=a-1
d=++a	1	1	a=a+1; d=a;
e=--a	0	0	a=a-1; e=a;

所以就错了。

很有意思的另外的一个情况，也会输出不同答案，重新贴一下：

这里又会涉及一个知识点。如果你觉得暂时OK了，那么可以先退出，或者转至文末看我提供的两种方法解答，一种是数组，一种是信竞一本通上的方法改编。

参数传递顺序

在C、C++语言中，参数是自右向左传递的。（本人掌握语言不多，不知道是不是所有语言都是这样，求轻喷，此处只强调C，C++）

无论是在cout流中还是printf函数涉及多变量输出或存在多个运算式需要计算，一律从后往前进行输出，从右往左进行计算。注意，我不是说打印的顺序会颠倒，而是执行顺序。

举个栗子，

#include
#include

using namespace std;

int main()
{
    cout << 3 << 4 << 5 << 6;
    return 0; 
}

你最后看到的还是3456，但是编译器是根据6——5——4——3的顺序进行输出的。

好了，回到刚刚输出错解-1 0 0 0的情况：我刚刚说运算符优先级图有大用，这就派上用场来了。

年少初识C语言的我对这张图是非常不上心的，或许是因为当时学习强调编程作为思维培养工具的问题，这些细节并没有得到重视，但如果以后有志于C、C++语言开发，这些也当然是必须掌握的。在此有一口诀：算数运算符>移位运算符>条件运算符>按位运算符>逻辑运算符>赋值。CSDN上已经有了许多大佬总结的口诀，读者可以自行查阅。

所以，查阅这张图我们发现，后置运算符优先于前置运算符输出，从右往左算，则是：

运算：--a——++a——a--——a++

输出：a--——a++——补充--a和++a

也就是说，编译器仍然会先向左传递一次参数，传递即处理了运算符；

然后开始输出。

1.--a

等次	1	2	3	4
传递参数后的a	/	/	/	-1
输出结果	/	/	/	/
执行操作				--a;

2.++a

等次	1	2	3	4
传递参数后的a	/	/	0	/
输出结果	/	/	/	/
执行操作			++a

3.a--

等次	1	2	3	4
传递参数后的a	/	-1	/	/
输出结果	/	0	/	/
执行操作		a--

4.a++

等次	1	2	3	4
传递参数后的a（对应等次）	0	/	/	/
输出结果	-1	0	/	/
执行操作	a++

5.补充输出

等次	1	2	3	4
传递参数后的a（对应等次）	0	/	/	/
输出结果	-1	0	0	0
执行操作			输出	输出

以上说明完毕.

本题正解两则

#include
#include

using namespace std;

int main()
{
    int a[5]={0}, n;
    cin >> n;
    for (int i = 1; i <= 4; i++)
    {
        a[i] = n;
    }
    cout << a[1]++<<" " << a[2]-- << " " << ++a[3] << " " << --a[4] << endl;
    return 0; 
}

以上做法利用数组的独立性，使四组数据独立开来；

#include
#include

using namespace std;

int main()
{
    int a;
    cin >> a;
    cout << a << " " << a << " " << a + 1 <<" "<< a - 1 << endl;
    return 0;
}

以上做法直接利用前后置运算符的运算特性.

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