¿Cómo se implementa en el lenguaje C la generación de efectos secundarios al calcular los argumentos de una función? ¿Cuál es el orden de cálculo de los argumentos y qué sorpresas pueden surgir aquí?

Respuesta

En el lenguaje C, el orden de cálculo de los argumentos de la función no está definido por el estándar (hasta C99 incluido). Los argumentos pueden calcularse de izquierda a derecha, de derecha a izquierda o en cualquier otro orden (a discreción del compilador o de la arquitectura).

• Todas las expresiones/efectos secundarios en los argumentos deben completarse antes de la llamada a la función, pero no hay garantía de que se ejecuten en un orden determinado.
• Esto significa que usar variables con cambios de valor en múltiples argumentos es una fuente potencial de comportamiento indefinido (undefined behavior) o simplemente de diferencias entre arquitecturas.

Ejemplo

void fn(int a, int b) { /* ... */ }
int x = 1;
fn(x++, x++); // ¡el orden de cálculo de x++ y x++ no está definido!

Pregunta capciosa

"¿En qué orden se calculan los argumentos de la función en C y se puede confiar en esto al escribir código?"

Un error común es suponer que los argumentos se calculan de izquierda a derecha (por analogía con las expresiones). En la práctica, cada llamada a la función se compila a discreción del compilador (y de la plataforma).

void foo(int a, int b, int c);
int x = 1;
foo(x++, x++, x++); // el resultado depende del orden de cálculo de los argumentos

La verdadera respuesta: no se puede confiar — ¡el comportamiento no está definido!

Ejemplos de errores reales debido al desconocimiento de los matices del tema

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Historia

En un producto multiplataforma, un programador escribió push(stack, stack->size++, data);. En la mayoría de las plataformas funcionó, pero en una, el tamaño de la pila aumentaba antes de pasar los datos, y en otra — después. Los datos se "perdían" o se direccionaban incorrectamente, el error era raro y difícil de depurar.

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Historia

En la biblioteca del protocolo de red, la función de registro se llamaba con expresiones-argumentos que incrementaban contadores estadísticos. Los informes de estadísticas se generaban incorrectamente: los índices de los contadores diferían entre clientes, porque se ejecutaban en un orden diferente al esperado.

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Historia

En la interfaz de control de hardware, la función de inicialización pasaba punteros y desplazamientos con incrementos dentro de los argumentos (tipo init(ptr++, cnt++);). En algunos procesadores, el hardware se inicializaba correctamente, mientras que en otros fallaba, y la causa se buscaba durante mucho tiempo en el hardware, aunque el problema estaba en el código C incorrecto.