类和基元的运算符重载行为不同

Question

以下代码在编译时运行使用 g++ 输出 22。

#include <iostream>

int main(){
    int a = 5;
    int c = ++a + ++a + ++a;
    std::cout << c << std::endl;
    return 0;
}

浮点数也计算为相同的值。

而下面的整数包装器 class 输出 24

#include <iostream>

class Int{
public:
    int data;
    
    Int( int value ) : data(value){}
    
    Int& operator++(){
       ++data;
       return *this;
    }
    
    Int operator+( const Int& b ){
        return Int( data + b.data );
    }
    
};

int main(){
    Int a = 5;
    Int c = ++a + ++a + ++a;
    std::cout << c.data << std::endl;
    return 0;
}

我无法理解为什么输出会有所不同。

我首先想到的是求值顺序，但整数和 classes 不应该相同吗？
我也想过我的实现是否有误，但大多数文本也提到了前缀增量运算符的相同实现。

有人可以详细解释一下这是怎么回事吗？

除此之外，当使用 clang 编译两个代码时，第一个代码输出 21 而第二个代码输出 22.

PS ：我知道我不应该使用这样的表达式，但我的问题是为什么 classes 的行为与原始类型不同。他们不应该都解析为相同的语法树并以相同的顺序进行评估吗？即使行为未定义但是对于同一个编译器，它们不应该以相似的方式表现吗

Answer 1

int c = ++a + ++a + ++a; 和 Int c = ++a + ++a + ++a; 都会导致未定义的行为。
你应该避免这样编码。

参见https://en.cppreference.com/w/cpp/language/operator_incdec#Example、

并查看 cppreference.com 的 评估顺序 页面的 Undefined behaviour section：

Undefined behavior
If a side effect on a scalar object is unsequenced relative to another side effect on the same scalar object, the behavior is undefined.
i = ++i + 2;       // undefined behavior until C++11
i = i++ + 2;       // undefined behavior until C++17
f(i = -2, i = -2); // undefined behavior until C++17
f(++i, ++i);       // undefined behavior until C++17, unspecified after C++17
i = ++i + i++;     // undefined behavior
If a side effect on a scalar object is unsequenced relative to a value computation using the value of the same scalar object, the behavior is undefined.
cout << i << i++; // undefined behavior until C++17
a[i] = i++;       // undefined behavior until C++17
n = ++i + i;      // undefined behavior

在这里你可以运行你的代码与不同的编译器
Evaluation order on Visual C++
Evaluation order on Zapcc and GCC

剧透：Visual C++ 对基本类型和类

的行为方式相同

在 rextester 上，您也可以尝试 Clang 和 GCC，但是我无法在其他链接下方添加这些链接，除非编辑告诉我有一些未格式化的代码（没有)
Evaluation order on Clang
Evaluation order on GCC

类和基元的运算符重载行为不同

Operator Overloading behaves differently for classes and primtives

c++

compiler-errors

operator-overloading

Undefined behavior

类 和基元的运算符重载行为不同

Operator Overloading behaves differently for classes and primtives

c++

compiler-errors

operator-overloading

Undefined behavior

类和基元的运算符重载行为不同