条款 6：区别 increment/decrement 操作符的前置（prefix）和后置（postfix）形式

很久很久以前（大约 20世纪 80年代后期），在一个遥远的语言（我是指当时的C++）中，没有什么办法可以区分++和—操作符的前置式（prefix）和后置式（postfix）。但程序员毕竟是程序员，他们动不动就对此情况发个牢骚，于是 C++决定扩充，允许++和--操作符的两种形式（前置式与后置式）拥有重载能力。

这时候出现了一个语法上的问题：重载函数是以其参数类型来区分彼此的，然而不论 increment 或 decrement 操作符的前置式或后置式，都没有参数。为了填平这个语言学上的漏洞，只好让后置式有一个 int 自变量，并且在它被调用时，编译器默默地为该 int 指定一个 0 值：

这样的规则或许有点怪异，但你很快就会习惯。重要的是，那些操作符的前置式和后置式返回不同的类型，前置式返回一个 reference，后置式返回一个 const对象。以下我集中讨论++操作符的前置式和后置式，至于--操作符，故事一样。

从 C 的时代回忆起，你或许还记得所谓 increment 操作符的前置式意义“increment and fetch”（累加然后取出），后置式意义“fetch and increment”（取出然后累加）。这两个词组值得记下来，因为它们几乎成为前置式和后置式 increment操作符应该如何实现的正式规范：

请注意后置式操作符并未动用其参数。是的，其参数的唯一目的只是为了区别前置式和后置式而已。如果你在函数体内没有使用函数的命名参数，许多编译器会对此发出警告（见条款 E48），可能会让你觉得烦。为了避免这类警告，一种常见的策略就是故意略去你不打算使用的参数的名称，这正是以上代码实行的策略。

为什么后置式 increment 操作符必须返回一个对象（代表旧值），原因很清楚。但为什么是个 const 对象呢？想象一下，如果不这样，以下动作是合法的：

这就拨云见日了：operator++的第二个调用动作施行于第一个调用动作的返回对象身上。

两个理由使我们不欢迎这样的情况。第一，它和内建类型的行为不一致。设计classes 的一条无上宝典就是：一旦有疑虑，试看 ints 行为如何并遵循之。我们知道，ints 并不允许连续两次使用后置式 increment 操作符：

第二个理由是，即使能够两次施行后置式 increment 操作符，其行为也非你所预期。一如上述所示，第二个 operator++所改变的对象是第一个 operator++返回的对象，而不是原对象。因此即使下式合法：

i 也只被累加一次而已。这是违反直觉的，也容易引起混淆（不论是对 ints 或UPInts），所以最好的办法就是禁止它合法化。

C++针对 ints 禁止了上述行为，而你则必须针对你所设计的 classes 自行动手加以禁止。最简单的做法就是让后置式 increment 操作符返回一个 const 对象。于是当编译器看到：

它便认知到，第一次调用 operator++所返回的 const 对象，将被用来进行operator++的第二次调用。然而 operator++是个 non-const member function，所以 const 对象（亦即本例的后置式 operator++返回值）无法调用之。但是，不执行这项限制的编译器也时有所闻。如果你赖此性质撰写程序，请先测试你的编译器以确定它有正确的行为。如果你曾困惑“令函数返回 const 对象是否合理”，现在你知道了：有时候的确需要如此，后置式 increment 和 decrement 操作符就是个例子（其他例子请见条款 E21）。

如果你很担心效率问题，当你初次看到后置式 increment 函数，或许会头冒冷汗。该函数必须产生一个临时对象，作为返回值之用（见条款 19）。上述实现码也的确产生了一个明显的临时对象（oldValue），需要构造也需要析构。前置式increment 函数就没有如此的临时对象。这导致一个令人吃惊的结论，单以效率因素而言，UPInt 的用户应该喜欢前置式 increment 多过喜欢后置式 increment，除非他们真的需要后置式 increment 的行为。让我们把话说清楚，处理用户定制类型时，应该尽可能使用前置式 increment，因为它天生体质较佳。

现在让我们对 increment 操作符的前置式和后置式做更进一步观察。除了返回值之外，它们做相同的事情：将某值累加。那么，你如何确定后置式 increment 的行为与前置式 increment 的行为一致？你如何保证它们的实现码不会因时间而分道扬镳？说不定不同的程序员对它们分别做了不同的维护与强化。除非遵照上述代码所表现的设计原则，否则你将毫无保障。那个原则是：后置式 increment 和decrement 操作符的实现应以其前置式兄弟为基础。如此一来你就只需维护前置式版本，因为后置式版本会自动调整为一致的行为。

如你所见，掌握 increment 和 decrement 操作符的前置式和后置式是很容易的。一旦你知道它们应该返回什么类型，以及后置式操作符应以前置式操作符为实现基础，就几乎没有什么更高阶的知识需要学习了。