序列点、函数调用与未定义行为：为何i+++i++未定义而f(i)+f(i)却不是？

示例代码与编译命令 #

代码文件main.cpp #

const int& f(int& i ) { return (++i);}
int main(){
   int i = 10;
   int a = i++ + i++; // 未定义行为
   int b = f(i) + f(i); // 无未定义行为
}

编译命令 #

$ g++ main.cpp -Wsequence-point

核心原因：序列点（顺序规则）的差异 #

1. int a = i++ + i++; 触发未定义行为 #

C标准明确规定：如果在**没有序列点（C11及以后为“顺序规则”）分隔**的情况下，对同一个对象同时进行多次修改，或者修改与读取操作重叠，就会产生未定义行为。

i++是后置自增操作，逻辑是先读取i的当前值用于表达式计算，再将i的值加1。在i++ + i++这个表达式里，两个i++操作之间没有任何序列点：编译器既可以选择先读取两次i的值再执行两次自增，也可以先执行一次自增再读取第二次i的值——标准没有规定具体顺序，不同编译器甚至同一编译器的不同优化等级都可能给出不同结果，这就是典型的未定义行为。

2. int b = f(i) + f(i); 无未定义行为 #

函数调用是C++中明确的序列点来源：每个函数调用的执行过程中，函数内部的所有副作用（比如++i对i的修改）都会在函数返回前完全完成，函数调用结束就是一个序列点。

对于f(i)+f(i)来说，不管编译器选择先执行左边的f(i)还是右边的f(i)，每个f(i)调用内部的++i操作都会在该函数返回前完成，不会出现“同一个对象在无序列点下被多次修改”的情况。无论调用顺序如何，最终的计算结果都是确定的（两次自增后的数值相加），因此不存在未定义行为。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vivek