C++中内置int与自定义Int类自增表达式编译差异咨询

一、内置int代码报错的原因 #

对于C++内置的int类型，增量运算符的行为由标准严格规定：

• 后置++（i++）：返回操作数原来的临时值（右值），这个值无法被修改。
• 前置++（++i）：要求操作数是左值（可被修改的对象），执行后返回左值本身。

++i++会被编译器解析为++(i++)：先执行i++得到一个右值，再尝试对这个右值执行前置++。但前置++不允许操作右值，因此触发编译错误：error: lvalue required as increment operand。

二、自定义Int类代码能编译的原因 #

看自定义Int类的运算符重载实现：

struct Int {
  int i;
  Int(int i = 0) : i{i} {}
  Int& operator++() {++i; return *this;} // 前置++：返回左值引用
  Int operator++(int) {Int t{*this}; ++i; return t;} // 后置++：返回值类型（右值）
};

同样，++i++被解析为++(i++)，但自定义类的运算符行为由重载函数决定：

1. 执行i++：调用后置operator++(int)，返回一个临时的Int对象（保存了i原来的值7，同时原i的成员被加1为8）。
2. 对临时对象执行++：调用前置operator++()——由于这个成员函数没有添加引用限定符（ref-qualifier），C++允许右值（临时对象）调用非const成员函数。执行后，临时对象的成员被加1为8，返回该临时对象的引用。
3. 最后用这个经过前置++的临时对象初始化j，整个过程符合语法规则，因此可以正常编译。

如果想要让自定义类的前置++也禁止右值调用，可以给前置运算符添加引用限定符：

Int& operator++() & {++i; return *this;} // 仅允许左值调用

此时++i++也会编译报错，和内置int的行为一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者apostol