C++逗号运算符未定义行为判定及序列规则说明

结论先行 #

你给出的两处包含内置逗号运算符的代码均不会产生未定义行为，行为完全符合C++11及之后版本的标准要求，输出结果可预测。 #

核心规则说明（C++11及以上标准） #

首先明确和问题相关的sequenced-before核心规则：

• 内置（非重载）逗号运算符,的左操作数的所有值计算、副作用sequenced before右操作数的所有值计算、副作用，即左操作数的所有读写操作全部完成后，才会执行右操作数的任何操作
• 若两个对同一标量的操作是unsequenced关系，且其中一个是写操作，则会触发未定义行为
• 链式operator<<调用等价于嵌套的函数调用，函数多个参数的求值之间是unsequenced关系，这也是你已知的std::cout << n << " " << ++n << std::endl;属于UB的原因：n的读操作和++n的写操作没有明确先后顺序。

逐行代码行为解释 #

1. 逗号表达式赋值语句 #

int m = (++n, std::cout << "n = " << n << '\n', ++n, 2*n);

该语句括号内的逗号均为内置逗号运算符，按照从左到右的顺序执行，所有前序操作全部完成后才会执行后续操作：

1. 首先执行++n：n的初始值为1，自增后n=2，写副作用完成
2. 执行std::cout << "n = " << n << '\n'：读取到n的值为2，输出n = 2，输出操作的副作用完成
3. 执行第二个++n：n自增为3，写副作用完成
4. 执行2*n：读取n的值为3，计算得到结果6，作为整个逗号表达式的返回值赋值给m，最终m=6
   全程不存在无顺序的读写冲突，无未定义行为。

2. 输出语句中的逗号表达式 #

std::cout << "m = " << (++m, m) << '\n';

括号内的逗号为内置逗号运算符：

1. 先执行++m：m初始值为6，自增后m=7，写副作用完成
2. 再读取m的值为7，作为括号内表达式的返回值参与输出，最终输出m = 7
   全程不存在无顺序的读写冲突，无未定义行为。

注意区分 #

只有作为表达式运算符的逗号才符合上述sequenced-before规则，如果逗号是函数参数的分隔符，则不属于逗号运算符，多个参数的求值之间仍然是unsequenced关系。 #

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Anoop Rana