自增(increment)、自减(decrement)操作符前缀形式与后缀形式的区别

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摘自More Effective c++

• 很久以前（八十年代），没有办法区分++和--操作符的前缀与后缀调用。这个问题遭到
  程序员的报怨，于是 C++语言得到了扩展，允许重载 increment 和 decrement 操作符的两
  种形式。
• 然而有一个句法上的问题，重载函数间的区别决定于它们的参数类型上的差异，但是不
  论是 increment 或 decrement 的前缀还是后缀都只有一个参数。为了解决这个语言问题，C++

规定后缀形式有一个 int 类型参数，当函数被调用时，编译器传递一个 0 做为 int 参数的值
给该函数：

class UPInt { // "unlimited precision int"
public:
UPInt& operator++(); // ++ 前缀
const UPInt operator++(int); // ++ 后缀
UPInt& operator--(); // -- 前缀
const UPInt operator--(int); // -- 后缀
UPInt& operator+=(int); // += 操作符，UPInts
// 与 ints 相运算
...
};
UPInt i;
++i; // 调用 i.operator++();
i++; // 调用 i.operator++(0);
--i; // 调用 i.operator--();
i--; 

这个规范有一些古怪，不过你会习惯的。而尤其要注意的是：
这些操作符前缀与后缀形式返回值类型是不同的。前缀形式返回一个引用，后缀形式返回一个 const 类型。
下面我们将讨论++操作符的前缀与后缀形式，这些说明也同样适用于--操作符

从你开始做 C 程序员那天开始，你就记住 increment 的前缀形式有时叫做“增加然后取
回”，后缀形式叫做“取回然后增加”。这两句话非常重要，因为它们是 increment 前缀与后
缀的形式上的规范。

// 前缀形式：增加然后取回值
UPInt& UPInt::operator++()
{
*this += 1; // 增加
return *this; // 取回值
}
// postfix form: fetch and increment
const UPInt UPInt::operator++(int)
{
UPInt oldValue = *this; // 取回值
++(*this); // 增加
return oldValue; // 返回被取回的值
}

后缀操作符函数没有使用它的参数。它的参数只是用来区分前缀与后缀函数调用。如果
你没有在函数里使用参数，许多编译器会显示警告信息，很令人讨厌。为了避免这些警告信息，一种经常使用的方法时省略掉你不想使用的参数名称；如上所示。

很明显一个后缀 increment 必须返回一个对象（它返回的是增加前的值），但是为什么是 const 对象呢？假设不是 const 对象，下面的代码就是正确的：

UPInt i;
i++++; // 两次 increment 后缀
这组代码与下面的代码相同：
i.operator++(0).operator++(0);
很明显，第一个调用的 operator++函数返回的对象调用了第二个 operator++函数。

有两个理由导致我们应该厌恶上述这种做法，第一是与内置类型行为不一致。当设计一
个类遇到问题时，一个好的准则是使该类的行为与 int 类型一致。而 int 类型不允许连续进
行两次后缀 increment：
int i;
i++++; // 错误!
第二个原因是使用两次后缀 increment 所产生的结果与调用者期望的不一致。如上所
示，第二次调用 operator++改变的值是第一次调用返回对象的值，而不是原始对象的值。
因此如果：
i++++;
是合法的，i 将仅仅增加了一次。这与人的直觉相违背，使人迷惑（对于 int 类型和 UPInt
都是一样）,所以最好禁止这么做。

C++禁止 int 类型这么做，同时你也必须禁止你自己写的类有这样的行为。最容易的方法是让后缀 increment 返回 const 对象。当编译器遇到这样的代码：

i++++; // same as
i.operator++(0).operator++(0);

它发现从第一个 operator++函数返回的 const 对象又调用 operator++函数，然而这个函数是一个 non－const 成员函数，所以 const 对象不能调用这个函数。如果你原来想过让一个函数返回 const 对象没有任何意义，现在你就知道有时还是有用的，后缀 increment和 decrement 就是例子。（更多的例子参见 Effective C++ 条款 21）

如果你很关心效率问题，当你第一次看到后缀 increment 函数时,你可能觉得有些问题。
这个函数必须建立一个临时对象以做为它的返回值，（参见条款 M19），上述实现代码建立了一个显示的临时对象（oldValue），这个临时对象必须被构造并在最后被析构。前缀increment 函数没有这样的临时对象。由此得出一个令人惊讶的结论，如果仅为了提高代码效率，UPInt 的调用者应该尽量使用前缀 increment，少用后缀 increment，除非确实需要使用后缀 increment。让我们明确一下，当处理用户定义的类型时，尽可能地使用前缀increment，因为它的效率较高。

我们再观察一下后缀与前缀 increment 操作符。它们除了返回值不同外，所完成的功能是一样的，即值加一。简而言之，它们被认为功能一样。那么你如何确保后缀 increment和前缀 increment 的行为一致呢？当不同的程序员去维护和升级代码时，有什么能保证它们不会产生差异？除非你遵守上述代码里的原则，这才能得到确保。这个原则是后缀increment 和 decrement 应该根据它们的前缀形式来实现。你仅仅需要维护前缀版本，因为后缀形式自动与前缀形式的行为一致。

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