Увеличение изменчивой переменной в C

В черновом стандартном разделе C++ 5.3.2 [expr.pre.incr] говорится:

Если x не имеет типа bool, выражение ++x эквивалентно x+=1.

и 5.17 [expr.ass] говорит:

Поведение выражения формы E1 op = E2 эквивалентно E1 = E1 op E2, за исключением того, что E1 оценивается только один раз.

Итак, ++x и x += 1 эквивалентны.

Теперь единственный случай, когда x += 1 отличается от x = x + 1, заключается в том, что E1 оценивается только один раз. В данном конкретном случае это не имеет значения, но мы можем придумать случай, когда это имеет значение:

#include <stdint.h>

volatile uint64_t x = 0;
volatile uint64_t y[2] = {0} ;

void c(void)
{
   y[x] = y[x] + 1;
}

в этом случае x будет оцениваться дважды, в отличие от этого случая:

void b(void)
{
   y[x] += 1;
}

и показ сеанса Godbolt для b():

b():                                  # @b()
movq    x(%rip), %rax
incq    y(,%rax,8)
retq

и для c():

c():                                  # @c()
movq    x(%rip), %rax
movq    y(,%rax,8), %rax
incq    %rax
movq    x(%rip), %rcx
movq    %rax, y(,%rcx,8)
retq

Насколько я могу судить, это относится и к C11. Из раздела C11 6.5.3.1 Префиксные операторы увеличения и уменьшения:

Выражение ++E эквивалентно (E+=1).

и из раздела 6.5.16.2 Составное присвоение:

Составное присваивание формы E1 op= E2 эквивалентно простому выражению присваивания E1 = E1 op (E2), за исключением того, что lvalue E1 оценивается только один раз.

В абстрактной семантике все три выражения делают одно и то же. Они обращаются к x, чтобы получить его значение, вычислить новое значение, а затем сохранить обновленное значение обратно в x. Есть подъезд и магазин. (Выражения также дают значение, которое отбрасывается).

Хотя x = x + 1 дважды упоминает x, левая сторона x не оценивается. То есть не полностью: его значение не вычисляется. Он оценивается только в той мере, в какой определяется место, куда пойдет присвоенное значение.

Так что, возможно, здесь имеет место двойная оценка местоположения: левая сторона определяет местоположение x, а правая — тоже. Но определение местоположения не предполагает доступа к самому местоположению.

Для некоторых типов выражений определение местоположения требует доступа к значениям. Например:

a[i] = a[i] + 1;

Это сильно отличается от

i = i + 1

потому что i здесь является лишь вторичной переменной, значение которой должно быть известно, чтобы определить место хранения a[i] (а i сама по себе даже не увеличивается). Если i равно volatile, то два абстрактных обращения к нему в a[i] = a[i] + 1 должны соответствовать двум фактическим обращениям.