фича компиляторв, инкремент переменной Опции

[zhevak]

На форуме программистов (здесь http://www.rsdn.ru/Forum/?mid=2481623) с пацанами сейчас подняли интересную тему. Думаю, что си-шникам тоже следует остерегаться подобного кода. В двух словах проблема состоит в том, как компилятор должен понимать оператор инкремента.

int i;
int x;

i = 5;
x = ++i + ++i;

Чему в результате будет равно х ?

Прикол в том, что MS VC++ 6.0 и VC++.NET дают результат, равный 14. Майкрософтовский C# и IAR говорят, что х = 13. А более всего удивил Watcom -- у него результат зависит от того, включена-ли оптимизация или нет...

Я, конечно, понимаю, что код, который обсуждается, несколько далек от жизни, но все же, знать о таких прибабахах -- надо.

Вечером дома, попробую еще в CodeVision эту фичу покрутить.

[vetal]

Потому и "undefined bihavior", что по моему мнению оператор + складывает 2 ячейки памяти с адресом I, а по вашему он заводит дополнительную переменную. Тут всё и кроется))

[Oldring]

Потому и "undefined bihavior", что по моему мнению оператор + складывает 2 ячейки памяти с адресом I, а по вашему он заводит дополнительную переменную. Тут всё и кроется))

undefined bihavior - потому что часто зависит, например, от порядка вычисления подвыражений, да и для свободы оптимизатора полезно, когда побочные эффекты можно вычислять в произвольном порядке.

Ваше мнение о том, "что оператор + складывает 2 ячейки памяти с адресом i" противоречит утверждению из стандарта, что результат вычисления ++i не есть lvalue. Так что такую интерпретацию принять не могу как "правильную"

Вся эта бодяга действительно отдана на откуп компилятору в зависимости от платформы. Но что интересно - в результате реального эксперимента все компиляторы для x86 платформы выдали тот самый результат, а под ARM и BF выдали warning - не смогли на штатном механизме обеспечить?
Интересный такой нюанс. Надо будет GNU на не на x86 платформе спытать.

arm-elf-gcc версии 4.1.1 выдает 13.

[zltigo]

arm-elf-gcc версии 4.1.1 выдает 13.

Молча?

[Oldring]

Молча?

По умолчанию - да.

В программе, приведенной ниже, с ключем -Wsequence-point выдается предупреждение "warning: operation on 'i' may be undefined" внутри main(), но не внутри f(). В обоих случаях - 13.

Код

int f( int* p1, int* p2 )
{
    return ++(*p1) + ++(*p2);
}

int main( void )
{
    int i;
    int x1, x2;

    i = 5;
    x1 = ++i + ++i;

    i = 5;
    x2 = f( &i, &i );

    return x2;
}

P.S. С включенной оптимизацией -O3 main своится к возврату 13.

[zltigo]

В программе, приведенной ниже, с ключем -Wsequence-point выдается предупреждение "warning: operation on 'i' may be undefined" внутри main(), но не внутри f(). В обоих случаях - 13.

Ну про f() это естественно правильно - по другому было-бы крайне странно. С main() выдал warning расписавшись в непонятках - тоже каой-же после этого спрос.

Зксперименировал для начала с OpenWatcom...

P.S. С включенной оптимизацией -O3 main своится к возврату 13.

Аналогично. C приличными оптимизациями все сводится к

Код

    push      0000000eH
    push      offset FLAT:L$402
    call      near ptr FLAT:printf_
    add       esp,00000008H
    ret

Пришлось извне передавать.

Код

void dummy( int i )
{
int k = ++i + ++i;
    printf( "k=%i\r", k );
}

Это вариант с разнообразными оптимизаторами:

Код

    add       eax,00000002H
    add       eax,eax
    push      eax
    push      offset FLAT:L$402
    call      near ptr FLAT:printf_
    add       esp,00000008H
    ret

и вообще без оптимизации:

Код

    push      00000030H
    call      near ptr FLAT:__CHK
    push      ebx
    push      ecx
    push      edx
    push      esi
    push      edi
    push      ebp
    mov       ebp,esp
    sub       esp,0000000cH
    mov       dword ptr -0cH[ebp],eax
    inc       dword ptr -0cH[ebp]
    inc       dword ptr -0cH[ebp]
    mov       eax,dword ptr -0cH[ebp]
    add       eax,dword ptr -0cH[ebp]
    mov       dword ptr -4H[ebp],eax
    push      dword ptr -4H[ebp]
    mov       eax,offset FLAT:L$450
    push      eax
    call      near ptr FLAT:printf_
    add       esp,00000008H
    mov       esp,ebp
    pop       ebp
    pop       edi
    pop       esi
    pop       edx
    pop       ecx
    pop       ebx
    ret

Но при любых уровнях оптимизации "неизменно превосходный результат". warnin-ов нет. Причем, что действительно интересно даже в вырожденном случае с тупым возвратом значения , где уже все заранее решено - 14.

И говорит что так делать нельзя.

В обоих случаях оптимизации говорит нельзя?

[Oldring]

Но при любых уровнях оптимизации "неизменно превосходный результат". warnin-ов нет. Причем, что действительно интересно даже в вырожденном случае с тупым возвратом значения , где уже все заранее решено - 14.

В любом случае, это не есть доказательство "правильности" значения 14.

Ну про f() это естественно правильно - по другому было-бы крайне странно. С main() выдал warning расписавшись в непонятках - тоже каой-же после этого спрос.

gcc на x86 неизменно возвращает 14. в том числе, из f()

[zltigo]

В любом случае, это не есть доказательство "правильности" значения 14.

Ну скажем так, это некий результат полученный на нескольких компиляторах, без сопутствующего warning (типа не сомневались в результате?). Все другие компиляторы выдающие отличный результат неизменно генерили при этом warning. Как это можно истолковать?
А с учетом того, что авторы компиляторов разбираюся в этом скорее всего лучше, чем все здесь собравшиеся вместе взятые?

gcc на x86 неизменно возвращает 14. в том числе, из f()

Я мельком глянул на f() - естественно ошибся .

[Oldring]

Ну скажем так, это некий результат полученный на нескольких компиляторах, без сопутствующего warning (типа не сомневались в результате?). Все другие компиляторы выдающие отличный результат неизменно генерили при этом warning. Как это можно истолковать?
А с учетом того, что авторы компиляторов разбираюся в этом скорее всего лучше, чем все здесь собравшиеся вместе взятые?

Как истолковать? Как невыдачу предупреждения на undefined bihavior код.

То, что "А с учетом того, что авторы компиляторов разбираюся в этом скорее всего лучше, чем все здесь собравшиеся вместе взятые" - утверждение просто смешное. Компилятор - не такая уж непостижимая для понимания программа. Очень много народу писало разнообразные компиляторы - ну разве что не такие оптимизирующие.

Вы никогда не читали учебники по устройству компиляторов? Вот, например, из недавних был издан на русском языке в 2001 году. "Компиляторы. Принципы, технологии, инструменты". Ахо, Сети, Ульман. Авторы, кстати - классики по теории компиляции. Очень рекомендую.

[zltigo]

Как истолковать? Как невыдачу предупреждения на undefined bihavior код.

И при этом выдачу предупреждения при компиляции компилятором из этой-же линейки для другой платформы ??? И выдачу предупреждения undefined bihavior этим-же компилятром для другого выражения? И все это с грубыми, по Вашему мнению нарушениями?

Компилятор - не такая уж непостижимая для понимания программа.

Компилятор вполне постижимая - сам писал в свое время со своего-же тестового языка для Z80 target. Проблема здесь в толковании правил и обеспечении соблюдения неписанных договоренностей.

[Oldring]

И при этом выдачу предупреждения при компиляции компилятором из этой-же линейки для другой платформы ??? И выдачу предупреждения undefined bihavior этим-же компилятром для другого выражения? И все это с грубыми, по Вашему мнению нарушениями?

Компилятор вполне постижимая - сам писал в свое время со своего-же тестового языка для Z80 target. Проблема здесь в толковании правил и обеспечении соблюдения неписанных договоренностей.

Я считаю, что все, что касается правил компиляции - изложено в стандарте языка. Там нет ничего непостижимого. Стандарт - это закон. Поэтому доводы "это непостижимо" не приемлю, извините.

Я Вам привел цитаты из стандарта и разъяснил, как именно значение 14 противоречит понятию "правильности" результата этого выражения если даже забыть на время об ограничении по поводу undefined bihavior для выражения в целом. Вы можете привести какие-либо аргументы в поддержку своей позиции (утверждений об "однозначности разбора" и о "правильности" результата 14) кроме того, что некоторые космпиляторы не выдают предупреждение, выдавая в результате 14?

Ну и кроме того, хочу привести последний аргумент. То, что часть компиляторов выдает 13 (имеют полное право), а часть - 14, не означает ли, что компиляторы, не выдающие на такой код предупреждение, просто имеют более слабую диагностику по сравнению с теми, которые выдают такую диагностику?

[zltigo]

Стандарт - это закон. Поэтому доводы "это непостижимо" не приемлю, извините.

Закон. Только закон (хоть "компиляторный" хоть "человеческий" ) все не описывает и уж точно не все описывает понятно. Отсюда и профессиональные писатели компиляторов и профессиональные адвокаты. И уж тем более закон не запрещает разбирать компиляторам более сложные случаи. Вот и получаем, те которые разбирают и не жалуются на непонятливость те выдают 14.

Ну и кроме того, хочу привести последний аргумент.

Это хорошо-бы а то ходим уже по мамнадцатому кругу

То, что часть компиляторов выдает 13 (имеют полное право), а часть - 14, не означает ли, что компиляторы, не выдающие на такой код предупреждение, просто имеют более слабую диагностику по сравнению с теми, которые выдают такую диагностику?

Может и быть, но! Повторяю неудобные вопросы на которые нет ответов:
B при этом, те которые 14 - все как один не выдают warnings, а те которые 13 все напротив - выдают. Случайность?
Компилятор одной линейки для одной платформы без warnings выдает 14 а для другой с warnings и 13.
Случайность?
Поведение с 14 позволяют себе минимум 4 весьма распространенных компилятора. Случайнось?
Не слишком-ли много неумелых толкователей закона среди писателей компиляторов?

P.S.
Пат.

[Oldring]

Закон. Только закон (хоть "компиляторный" хоть "человеческий" ) все не описывает и уж точно не все описывает понятно. Отсюда и профессиональные писатели компиляторов и профессиональные адвокаты.

Мне-то в этом законе все совершенно понятно. Это Вы почему-то жалуетесь, что там что-то непонятно написано. А по-моему, все совершенно четко. Логика есть логика.

Кстати, Вы так и не показали, как аккуратно исполняя дерево грамматического разбора обсуждаемого выражения можно получить 14.

Может и быть, но! Повторяю неудобные вопросы на которые нет ответов:
B при этом, те которые 14 - все как один не выдают warnings, а те которые 13 все напротив - выдают. Случайность?
Компилятор одной линейки для одной платформы без warnings выдает 14 а для другой с warnings и 13.
Случайность?
Поведение с 14 позволяют себе минимум 4 весьма распространенных компилятора. Случайнось?
Не слишком-ли много неумелых толкователей закона среди писателей компиляторов?

P.S.
Пат.

arm-alf-gcc с опциями по умолчанию тоже никаких предупреждений не выдает, компилируя в 13. Нужно продолжать опровержения Вашего утверждения про заговор писателей компиляторов?

P.S. Это не пат, это мат.

[zltigo]

arm-alf-gcc с опциями по умолчанию тоже никаких предупреждений не выдает,

Меня не интересует работа компиляторов с подавленными warnings, даже если они собраны кем-то по умолчанию.

Нужно продолжать опровержения Вашего утверждения про заговор писателей компиляторов?

Нет, по причине того, что Вы уже многократно однообразно повторяетесь. Не отвечая на встречные вопросы.
Если что-то новенькое - пишите всенепременнейше!

P.S. Это не пат, это мат.

Можете про себя считать, как угодно. Я это переживу .

[Oldring]

Меня не интересует работа компиляторов с подавленными warnings, даже если они собраны кем-то по умолчанию.

А с отсутствующими - интересует

Нет, по причине того, что Вы уже многократно однообразно повторяетесь. Не отвечая на встречные вопросы.
Если что-то новенькое - пишите всенепременнейше!

Что-то новенькое?
По поводу "часть компиляторов выдает ворнинги, а часть нет" - отвечать не могу в принципе. Не понимаю логику вопроса. Я почему-то в ходе этого спора вспомнил нумерологию. Я ведь тоже не могу опровергнуть утверждение про несчастливость числа 13.

Других встречных вопросов не видел.

Ключевой метод для признания "правильности" вычисления выражения - вычисление выражения по грамматическому дереву в соответствии с семантическими правилами. Операция за операцией. Чтобы получить 14 нужно обязательно рассматривать результат ++i как lvalue. По крайней мере, в ANSI C-99 он не lvalue, следовательно, число 14 не может претендовать на правильность. Вы почему-то это ключевое логическое утверждение проигнорировали.

Можете про себя считать, как угодно. Я это переживу .

Это здорово. Не обижайтесь - мне само выражение понравилось. Ничего личного.

Нет этим однозначно объяснить не получается. Посмотоите результаты реального OpenWatcom, три из многочисленных вариантов (от полной заоптимизированности в банальный возврат 14, до тупого кода при полностью отключенной оптимизации) приводил выше - без разницы. Последовательность действий при этом совершенно не изменялась - решене было приято уже ДО оптимизатора.

Я совершенноуже запутался в версиях компиляторов, на которые Вы ссылались.

Замечу только, что действия по оптимизации могут предприниматься и без оптимизатора - на этапе порождения внутреннего представления по грамматическому дереву, или на этапе кодогенерации. Как попытка использовать систему команд процессора эффективно.

Ключевое отличие x86 от ARM - именно в системе команд. в ARM нет операций АЛУ с аргументами в памяти. В системе команд x86 таких операций море, причем, они широко используются для обхода затычки с регистрами. Поэтому на x86 выгоднее рассматривать результат ++i как находящийся в самой ячейке памяти переменной i, хоть он и не lvalue, потому что ошибка может возникнуть только в выражениях с undefined bihavior.

Кстати, если определить i как volatile - в gcc для x86 результат становится 13.

[zltigo]

А с отсутствующими - интересует

Да ТОЛЬКО с отсутствующими и интересует. К тем которые предупредили - претензий и спроса нет.

Других встречных вопросов не видел.

Пост номер 53. Это не вопросы, на которые я "требую" ответа. Это вопросы, которые я прежде всего задал себе и сам не знаю (не знал на тот момент) на них ответа. Но отсутствия ответа на них не позволяет мне прятать голову в песок и обвинять компиляторы не выдавшие warning в кривости.

Я совершенноуже запутался в версиях компиляторов, на которые Вы ссылались.

Странно. 4 компилятора не выдающие warning? но выдающие 14 были перечислены рядышком в одной cтроке.

Кстати, если определить i как volatile - в gcc для x86 результат становится 13.

Хороший эксперимент!
Кроме того, когда я экспериментировал с GNU, я по ленности запихнул эти строчки в готовый поюсовый проект . Теперь повторив c сишным компилятором удалось получить warning. GCC x86 покинул ряды защитников "14":). С плюсовыи GNU странности, ну да бог с ним - уже не до этого. Нашел время спытать и Borland - он покидает арену с позором - выдает произвольные значения и никаких warning.
Microsoft-а у меня не стоит и лично не пытал. Посему на даный момент остается единственный достоверный стойкий оловянный солдатик - OpenWatcom. Всегда (в том числе и с volatile) выдающий 14.
Что уже явно может быть исключительно личным мнением разработчиков одного компилятора.

[Oldring]

Посему на даный момент остается единственный достоверный стойкий оловянный солдатик - OpenWatcom. Всегда (в том числе и с volatile) выдающий 14.

А вот это явный глюк компилятор. Посмотрите в ассемблере - cколько он раз считывает значение переменной i.

[zltigo]

А вот это явный глюк компилятор. Посмотрите в ассемблере - cколько он раз считывает значение переменной i.

Никаких глюков. Считывается один раз. В случае оптимизации - все дальнейшее происходит в регистрах. В абсолютно неоптимизированном варианте - заводится дубль переменной и уже с ним дальнейшие операции. Промежуточные варианты благодаря развитой работой с памятью тоже возможны.

[Oldring]

Никаких глюков. Считывается один раз. В случае оптимизации - все дальнейшее происходит в регистрах. В абсолютно неоптимизированном варианте - заводится дубль переменной и уже с ним дальнейшие операции. Промежуточные варианты благодаря развитой работой с памятью тоже возможны.

Один раз, а не два? В случае volatile int i?
А если просто написать x = i + i?

[zltigo]

Один раз, а не два? В случае volatile int i?
А если просто написать x = i + i?

Не два. Зачем два? Один раз в РЕГИСТР. Затем операции с регистром или тот-же регистр в промежуточную память и операции с промежуточной памятью. Какие проблемы?

[Oldring]

Не два. Зачем два? Один раз в РЕГИСТР. Затем операции с регистром или тот-же регистр в промежуточную память и операции с промежуточной памятью. Какие проблемы?

Проблемы с volatile. Чтение volatile переменной может обладать побочными эффектами, неизвестными компилятору, как и запись. Поэтому компилятор не может по своей воле оптимизировать чтение volatile переменных.