後置インクリメントについて質問

質問

java解説書に以下のような説明がありました。この説明は、後置インクリメントについての説明です。

「ｘは１０が代入されているとする。

y＝x＋＋ ＋　x＋＋ ； //最初の状態。xは１０です

y＝10＋ x＋＋　；//10をそのまま加算し、xを１加算します。ｘは11です。

y＝10＋ 11　；//11をそのまま加算し、xを１加算します。ｘは12です。yは２１になります。」

質問：上から２番目のコメント文の中で、「10をそのまま加算し」とありますが、これは何に加算するんですか？何も入ってないyに加算するということでしょうか？それとも
それともxにxを加算するという意味でしょうか？参考書の書き手の意図がわかりません、、。

質問２：yが２１、ｘが12になるプロセスは、

yにx（10）が加算される
　　　　　↓
yにx（10）を代入した（計算した）「直後」であるから、後置インクリメントによりxが１増えて、xが１１になる
　　　　　↓
x（11）をyに代入
↓
yは21になる
↓
yに１1を代入した（計算した）「直後」であるから、後置インクリメントによりxが１増えて、xが１2になる

こういうことでしょうか？

質問３：質問２の計算プロセスのように、左辺の変数が、右辺の変数が＋で繋がれていた場合、左の項から順に足されていくということでしょうか？

回答No.2

ssk38 · ベストアンサー

質問：上から２番目のコメント文の中で、「10をそのまま加算し」とありますが、これは何に加算するんですか？何も入ってないyに加算するということでしょうか？それとも
それともxにxを加算するという意味でしょうか？参考書の書き手の意図がわかりません、、。

説明が悪いです。
書き手の意図としては、計算中のなにもない箱（つまり0）があって、そこに10を加算するという意識だと思います。

式の(x++)を値10と評価し、xを11にする。
という表現のほうが適切でしょうか。

質問２：yが２１、ｘが12になるプロセスは、

考え方（yの値が結局どうなるか）という点では正しいです。
ただ、実際には10+11を計算して21になってはじめてyに値が代入されます。yの値が逐次変化するわけではないです。

質問３：質問２の計算プロセスのように、左辺の変数が、右辺の変数が＋で繋がれていた場合、左の項から順に足されていくということでしょうか？

YESです。
演算子（=とか+とか++）には結合規則と優先順位というのがあります。（参考URL）
まず優先度。
Javaの場合、=と+と++では、++が優先度が高い。次に+。次に=です。
つまり、
y=x++ + x++
は、
y=((x++) + (x++))
と書いてあるのと同じ意味になります。

次に結合規則。
複数並べた場合にどちらから評価（計算のこと）していくかを決定します。
+は左結合なので、左から順番に評価されます。だから、x++ + x++は10 + 11になります。
#ここでは足し算なのでどちらから評価されても影響ないですが、引き算だと順番が関係するので、重要です。

あまり意識しなくてもよいですが、=は右結合です。
ここでは特に問題ないですが、例えば以下の場合。
x = 1
y = x = 2

yの値は1でしょうか、2でしょうか。
=は右結合なので、x=2が先に評価され、yは2になります。

参考URL：

http://ozakih2000.blog.so-net.ne.jp/2008-05-01

回答No.4

naznaz1111

インクリメントを理解するためには、計算式を優先度順で分解する作業をまず行います。
優先度順は、
http://www.javaroad.jp/java_operator7.htm
で、同じ優先度ならば、左から右です。（→問３）

この原則に従って、y = x++ + x++;を分解すると、
(1) x++（左側）
(2) x++（右側）
(3) +
(4) y=
となります。

では、この順番に従って、計算してみましょう。
途中の数値を保存する場所が必要ですから、それはwとして、初期値は0です。
代入は、<- で書くとします。

(1) w1 <- w1 + x , x <- x + 1
つまり、w1 <- 0 + 10 = 10, x <- 10 + 1 = 11
2つの計算が復号しますが、後置インクリメントですから、この左の式から行われます。

(2) w2 <- w2 + x , x <- x + 1
つまり、w2 <- 0 + 11 = 11, x <- 11 + 1 = 12

(3) w1 <- w1 + w2
つまり、w1 <- 10 + 11 = 21

(4) y <- w1
つまり、y <- w1

以上のようなステップを踏みます。
計算が複雑でも、1つ1つの要素は分解され、それぞれ独立計算されます。

ちなみに、上記ステップでwとしましたが、これはワーキングレジスタというもので、
コンピュータ内部では、このレジスタを基本に計算を行います。

もちろん、CPUによって構造が違うので、上記のは単なる例で、
実際にはコンパイラがCPUの違いは吸収してくれます。（→問１）

回答No.3

Tacosan

質問1: 既に言われているように, 説明の文章がおかしい.
質問2 を飛ばして先に質問 3:
Java では, オペランドは常に「左から右」の順に評価されます. 例えば
a+b+c
なら
1. a を評価する (a の値が得られる)
2. b を評価する (b の値が得られる)
3. 1 と 2 で得られた値を使って a+b を計算する
4. c を評価する (c の値が得られる)
5. 3 と 4 で得られた値を使って a+b+c を計算する
となります. かっこがあっても同じことで,
a+(b+c)
では
1. a を評価する (a の値が得られる)
2. b を評価する (b の値が得られる)
3. c を評価する (c の値が得られる)
4. 2 と 3 で得られた値を使って b+c を計算する
5. 1 と 4 で得られた値を使って a+(b+c) を計算する
という処理をします.

この「左から右」という評価順序は結合性には無関係で, 代入のような右結合の演算子であっても左から右に評価します. つまり
a[i] = 3;
では
1. a を評価する (配列のリファレンスが得られる)
2. i を評価する (i の値が得られる)
3. 3 を評価する
4. 1～3 で得られた値を使い, 配列 a のインデックス i の位置に値 3 を代入する
という処理になります.

最後に質問2:
上の説明を読めばわかるかもしれませんが, その順序は微妙に間違っています. 正確には
1. y を評価する (今の場合, 代入の左辺なので変数 y の位置を求める).
2. x++ + x++ の左の x++ を評価する. 値として「x の現在の値」である 10 が得られ, 後置インクリメントの副作用としてこの時点で x の値は 11 になる.
3. x++ + x++ の右の x++ を評価する. 値として「x の現在の値」である 11 が得られ, 後置インクリメントの副作用としてこの時点で x の値は 12 になる.
4. 2 と 3 で得られた値を使って加算を行う: 10 + 11 = 21 が得られる.
5. 1 で得られた「変数 y の位置」に 4 で求めた値 21 を代入する.
という順序になります. 2度目のインクリメントの位置が間違い... だけど, 多分こんな微妙なことを要求するプログラムはやめた方がいい.

回答No.1

kmee

演算子には優先順位と結合法則というのがあって、それに従って評価されていきます。
これの例で言えば次の通り
y=x++ + x++ ;
→ =と+とでは+の方が優先順位が高いので先に計算する
y=(x++ + x++) ;
　x++ + x++ ;
　→ +(加算)は左結合といって、左から計算する
　　+の左: x++
　　→ xは10なので、「10」 (直後、xが1加算されxは11に)
　　+の右: x++
　　→ xは11なので、「11」 (直後、xが1加算されxは12に)
　→ =の右は: 10 + 11
　→10と11を足す
→=の右は: 21
y=21 ;
→ =は右辺を左辺に代入するので yが21に

回答1:
上のように、なにも加算しません。おそらく、解説書の間違いです。
あるいは「10をそのまま加算の左辺に使用し、」「11をそのまま加算の右辺に使用し、」くらいの意味でしょう。

回答2:
正解は上で書いたプロセスです。yに代入されるのは最後です。
> y＝10＋ 11　；//11をそのまま加算し、xを１加算します。ｘは12です。yは２１になります。
とありますが、これは「後置インクリメントの説明」のためのもので、yへの代入まで説明するなら
> y＝10＋ 11　；//11をそのまま使用し、xを１加算します。ｘは12です。
> y=21 ; // 10+11を計算します(=の右辺は21)。=によりyは２１になります。
とでも付け足した方がよいでしょう。

回答3:
先に書いたように、演算子には優先順位と結合法則があります。
結合法則に従って、演算子の左右どちらを先に計算するかが決まります。
とは言うものの、実質、代入演算子(複合を含む)以外が右が先なだけで、あとは左からです。