為什麼Swift和Python要拋棄++–？

• 2020 年 4 月 10 日
• 筆記

簡單好用的++、–

說到自增（++）自減（–）運算符，小夥伴們應該都不會陌生，在很多編程語言的代碼中，都經常出現它們的身影。

• 比如常用的for語句

for (int i = 0; i < n; i++) {      // TODO  }  

• 比如經典的一行代碼實現字符串拷貝

// 將src的內容拷貝至dest  void strcpy(char *dest, char *src) {      while (*dest++ = *src++);  }    int main() {      char s1[10], *s2 = "xmg_mj";      strcpy(s1, s2);      printf("%s", s1); // xmg_mj      return 0;  }  

使用得當的話，自增（++）自減（–）運算符的確可以讓代碼簡潔又優雅。

但是

2大熱門編程語言Swift、Python並不支持自增（++）、自減（–）運算符，這是為什麼呢？

這裡先給出幾個參考鏈接，有興趣的小夥伴可以自行去閱讀一下：

• Swift之父Chris Lattner的說明

  • 從Swift3開始不支持++、–
  • https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0004-remove-pre-post-inc-decrement.md

• 來自Stack Overflow的一個問答

  • Why are there no ++ and — operators in Python?
  • https://stackoverflow.com/questions/3654830

• 來自Google研發總監（Director of Research）Peter Norvig的觀點

  • The Python IAQ: Infrequently Answered Questions
  • http://norvig.com/python-iaq.html

這裡只列出幾個顯而易見的理由

• 有了強大又簡潔的for-in，for語句中可以完全不需要++、–

// C++  for (int i = 0; i < 5; i++) {      cout << i << endl;  }    // Swift  for i in 0..<5 {      println(i)  }    // Python  for i in range(5):      print(i)  

• 儘管while (*d++ = *s++);看起來似乎簡單而優雅，但對於初學者來說絕非簡單，會增加學習成本。而Swift、Python更傾向於希望任何人都能快速上手這門編程語言。

• 當混合使用前綴和後綴的++、–時

  • 會降低代碼的可讀性，比如while (n++ > –k)，經驗豐富的程序員也必須停下來思考一下代碼的具體含義是什麼
  • 運行結果可能會有不確定性

運行結果的不確定性

下面列出2段代碼，變量b的結果是什麼呢？（值得一提的是：實際開發中我們並不會這麼寫，這裡把它列出來僅僅是為了討論一些技術細節）

int a, b;    // 第1段代碼  a = 1;  b = a++ + ++a + a++ + ++a;    // 第2段代碼  a = 1;  b = a++ + a++ + a++ + a++;  

實際上，上面的C語言代碼在MSVC、MinGW編譯器下得出的結果是不完全一致的

• MSVC：微軟出品
• MinGW：GNU出品（可以理解為Windows版本的GCC）

第1段代碼

結果一致，符合絕大部分人的預期，所以就不展開討論了

a = 1;  b = a++ + ++a + a++ + ++a;  // MSVC：b = 1 + 3 + 3 + 5 = 12  // MinGW：b = 1 + 3 + 3 + 5 = 12  

第2段代碼

結果不一致

• MSVC的結果是1 + 1 + 1 + 1 = 4
• MinGW的結果是1 + 2 + 3 + 4 = 10

a = 1;  b = a++ + a++ + a++ + a++;  // MSVC：b = 1 + 1 + 1 + 1 = 4  // MinGW：b = 1 + 2 + 3 + 4 = 10  

你可能好奇：你怎麼知道MinGW的計算過程是1 + 2 + 3 + 4呢？根據最終結果10反推回去猜出來的么？NO！如果是這樣做的話，那就有點侮辱了程序員這個職業了。

像這種不太容易從表面去理解的代碼，你若想知道它的真正本質，那就要搬出強有力且精準的武器了，它就是彙編語言（Assembly Language）。

簡單說明一下使用彙編語言的理由：

• 眾所周知，C語言代碼最終都會被編譯為機器語言代碼（也叫做機器指令，只由0和1組成）
• 那通過研究最終的機器指令來探索C語言代碼的本質？由於機器指令極其晦澀難懂，因此，對一般人來說，這並不是一種高效的辦法
• 最佳的辦法是：研究一下介於C語言、機器語言之間的彙編語言代碼
  • C語言 → 彙編語言 ↔ 機器語言
  • 彙編語言代碼比機器指令可讀性高很多
  • 每一條機器指令都有與之對應的彙編語言代碼
  • 因此，你研究彙編語言代碼，基本就等同於研究機器指令，可讀性+精準性兼具

看看MSVC環境下的彙編代碼

• 紅框代碼：將4個a相加的結果賦值給b，由於a的初始值是1，所以b = 1 + 1 + 1 + 1 = 4
• 綠框代碼：讓a執行4次自增1的操作，相當於執行4次a += 1

看看MinGW環境下的彙編代碼

• 為了保證能基本看懂這段彙編代碼，建議你可以理解為[rbp-0x4]代表變量a，[rbp-0x8]代表變量b
• 綠框代碼：讓a執行自增1的操作，相當於執行a += 1
• 紅框代碼：將a每次自增1之前的值累加起來，最後賦值給b
• 可以看到，綠框、紅框代碼是交替執行的，所以最終b = 1 + 2 + 3 + 4 = 10

最後2段代碼

最後再放2段代碼出來，在MSVC和MinGW下的結果也是不一致的

a = 1;  b = ++a + ++a + ++a + ++a;  // MSVC：b = 5 + 5 + 5 + 5 = 20  // MinGW: b = 3 + 3 + 4 + 5 = 15    a = 1;  b = ++a + ++a + a++ + a++;  // MSVC：b = 2 + 3 + 3 + 4 = 12  // MinGW：b = 3 + 3 + 3 + 4 = 13  

根據前面的一些講解，相信你現在可以推斷出MSVC的結果了。

但MinGW的結果可能還是會讓人感覺到奇怪：它其實是先讓最前面的2個++a執行a自增1的操作，後面的2個++aa++就照常處理，所以最終b = 3 + 3 + …

好了，就此打住，建議不要去糾結這些細節了，因為本來就不推薦這種寫法。你只需要知道：多個前綴、後綴的自增自減一起使用時，結果具有不確定性。

總的來說，++、–是把雙刃劍，再者，它並非是編碼過程中必不可缺的，所以被Swift、Python拋棄也是正常的事。

關於彙編

經常看到有人說：彙編語言都是上古時期的編程語言了，沒啥用，甚至還有人說CC++這麼古老的語言，沒有任何學習價值。我個人並不贊同這些觀點。掌握好彙編，可以更好地了解代碼的本質，掃除一些基本的知識誤區​。​

因為時間和篇幅的關係，這篇文章並沒有詳細解釋每一句彙編代碼的作用。如果你對彙編感興趣，可以參考以下圖片

之前有在B站上傳一些彙編教程，有需要的小夥伴可以向公眾號發送彙編兩字，獲取教程地址

最後的思考題

最後留一道思考題，可以將思考的結果直接留言評論

不是說Python不支持自增（++）自減（–）運算符么，為什麼下面的Python代碼能運行成功呢？

a = 10  b = ++a    c = a++ + ++a  

如果你特別希望我寫點什麼方面的內容，也可以留言建議，謝謝

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