シーケンスポイント

CおよびC++では、シーケンス ポイントは、コンピュータ プログラムの実行において、前の評価のすべての副作用が実行され、後続の評価の副作用がまだ実行されていないことが保証されるポイントを定義します。シーケンス ポイントは、式の有効性、および有効な場合は式の可能な結果を​​決定するための中核概念です。式を定義し、評価の有効な順序を 1 つにするために、シーケンス ポイントをさらに追加する必要がある場合があります。

C11とC++11では、シーケンスポイントという用語の使用はシーケンスに置き換えられました。3つの可能性があります: ^{[1] [2] [3]}

1. 式の評価は、別の式の評価の前に順序付けることができます。または、同様に、別の式の評価は最初の式の評価の後に順序付けされます。
2. 式の評価は不確定な順序で行われます。つまり、一方が他方の前に順序付けられますが、どちらが先に実行されるかは指定されていません。
3. 式の評価は順序付けられていません。

順序付けられていない評価の実行は重複する可能性があり、状態を共有する場合は、潜在的に壊滅的な未定義の動作につながる可能性があります。この状況は並列計算で発生し、競合状態を引き起こす可能性がありますが、未定義の動作はシングルスレッドの状況でも発生する可能性があります。たとえば、(は配列で、は整数) には未定義の動作があります。 a[i] = i++;ai

2 つの関数 f()とを考えてみましょうg()。C および C++ では、+演算子はシーケンス ポイントに関連付けられていないため、式 では または のいずれかが最初に実行されるf()+g()可能性があります。コンマ演算子はシーケンス ポイントを導入するため、コードでは評価の順序が定義されます。最初にが呼び出され、次にが呼び出されます。 f()g()f(),g()f()g()

シーケンス ポイントは、単一の式の中で同じ変数が複数回変更される場合にも機能します。よく引用される例はC式で、明らかに以前の値のi=i++割り当てと の増分の両方が行われます。 の最終値はあいまいです。式の評価順序に応じて、増分が割り当ての前、後、または割り当てと交互に発生する可能性があるためです。特定の言語の定義では、可能な動作の 1 つが指定されている場合もあれば、単に動作が未定義 であると記載されている場合もあります。C および C++ では、このような式を評価すると、未定義の動作が発生します。^[4] C#などの他の言語では、式の結果が保証されるように、割り当て演算子と増分演算子の優先順位が定義されています。 iiii=i++

C ^[5]とC++ ^[6]では、シーケンスポイントは次の場所で発生します。(C++では、オーバーロードされた演算子は関数のように動作するため、オーバーロードされた演算子は関数呼び出しと同じ方法でシーケンスポイントを導入します。)

1. &&(論理 AND )、||(論理 OR ) (短絡評価の一部として)、およびコンマ演算子の左オペランドと右オペランドの評価の間。たとえば、式 では、 にアクセスしようとする前に、サブ式のすべての副作用が完了します。*p++ != 0 && *q++ != 0*p++ != 0q
2. 三項条件演算子の最初のオペランドの評価と、その 2 番目または 3 番目のオペランドの評価の間。たとえば、式では最初のオペランドの後にシーケンス ポイントがあり、これは 2 番目のインスタンスが実行されるまでにすでに増分されていることを意味します。a = (*p++) ? (*p++) : 0*p++
3. 完全な式の末尾。このカテゴリには、式ステートメント (代入など)、return ステートメント、、、、または-ステートメントの制御式、およびステートメント内の 3 つの各式が含まれます。a=b;ifswitchwhiledowhilefor
4. 関数呼び出しで関数に入る前。引数が評価される順序は指定されていませんが、このシーケンス ポイントは、関数に入る前にすべての副作用が完了していることを意味します。式 では、が の元の値のパラメータで呼び出されますが、の本体に入る前に増分されます。同様に、と は、それぞれ とに入る前に更新されます。ただし、、、がどの順序で実行されるか、また、、、、がどの順序で増分されるかは指定されていません。 の本体が変数と にアクセスする場合、両方が増分されていること、どちらも増分されていないこと、またはいずれか 1 つだけが増分されていることが見つかる可能性があります。(関数呼び出しはコンマ演算子の使用ではありません。 、、およびの評価順序は指定されていません。)f(i++) + g(j++) + h(k++)fiifjkghf()g()h()ijkfjkf(a,b,c)abc
5. 関数の戻り値、戻り値が呼び出しコンテキストにコピーされた後。（このシーケンスポイントはC++標準でのみ指定されており、Cでは暗黙的にのみ存在します。^[7]）
6. 初期化子の最後。たとえば、5宣言内のの評価後。int a = 5;
7. 各宣言子シーケンス内の各宣言子の間。たとえば、inの2つの評価の間。^[8]（これはコンマ演算子の例ではありません。）a++int x = a++, y = a++
8. 入力/出力フォーマット指定子に関連付けられた各変換の後。たとえば、式 では、 が評価された後、 を印刷する前にシーケンス ポイントが存在します。printf("foo %n %d", &a, 42)%n42

スレッドの言語サポートが導入されたこともあり、C11 および C++11 では評価順序に関する新しい用語が導入されました。ある操作が別の操作より「先に順序付けられる」場合もあれば、2 つの操作が「不確定に」順序付けられる (一方が他方より先に完了する必要がある) か、「順序付けられない」 (各式の操作が交互に実行される可能性がある) 場合もあります。

C++17では、評価順序のいくつかの側面が制限されました。new式は、コンストラクタ引数を評価する前に常にメモリ割り当てを実行します。演算子<<、、、、、および添え字と関数呼び出し演算子は、（オーバーロードされているかどうかに関係なく）左から右に評価されることが保証され>>ています。たとえば、コード ..*->*

std :: cout << a () << b () << c (); // (((std::cout << a()) << b()) << c()); として解析されます         

aは、bをその順序で呼び出すことが新たに保証されますc。代入演算子の右側は左側より先に評価されるため、 が最初にb() *= a();評価されることが保証されますa。最後に、関数パラメータが評価される順序は実装定義のままですが、コンパイラは複数のパラメータにまたがる部分式をインターリーブできなくなりました。^[9]

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• comp.lang.cの FAQ の質問 3.8