Bjarne Stroustrup のコードの std::string の連鎖式は未定義の動作を示しますか?

Bjarne Stroustrup の『The C Programming Language』第 4 版、コード スニペットは、std::string の replace メソッドを使用した連鎖を例にしています:

void f2() {
    std::string s = "but I have heard it works even if you don't believe in it";
    s.replace(0, 4, "").replace(s.find("even"), 4, "only").replace(s.find(" don't"), 6, "");

    assert(s == "I have heard it works only if you believe in it");
}

ただし、このコードは、未定義の動作を呼び出すのではなく、未指定の動作を示します。

この未指定の動作の理由は、評価の順序にあり、これは未定義です。連鎖された関数呼び出しの部分式。この場合、s.find 関数呼び出しは最初の s.replace 呼び出しの前または後に評価され、結果の文字列の長さが変更され、後続の find 呼び出しの結果に影響します。

質問の例は、これを示しています。異なるコンパイラ (clang、gcc) で評価すると、評価順序が異なるため、異なる結果が得られます。

詳細

関数の引数には評価順序が指定されていません。関数呼び出しを連鎖させると、各関数呼び出しに対して左から右への評価順序が導入され、各呼び出しの引数は、その特定の関数呼び出しに関して のみ より前に並べられます。

この例では、この不確定性は、s.replace(0, 4, "") に関する s.find("even") と s.find(" don't") の評価で発生します。

さらなる sub を無視します。 -式の内訳、一連の評価ステップ、およびそれらの相互依存性は、次のように表すことができます:

Step 1: s.replace(0, 4, "")  // A
Step 2: s.find("even")       // B
Step 3: s.replace(B, 4, "only") // C
Step 4: s.find("don't")      // D
Step 5: s.replace(D, 6, "")   // E

A は B の前に順序付けされ、B は C の前に順序付けされますが、間には 順序関係はありません A に関して B と D。その結果、D は A の前または後のいずれかで評価され、選択した順序に基づいて異なる結果が得られます。

C 17 変更

C 17 標準は、後置式とその式リストの評価ルールの順序を強化し、問題のコードに明確に指定された動作を与えます。順序付けは次のとおりです。

• 後置式は、式リスト内の各式の前に順序付けされます。
• 各パラメータの初期化は、任意のパラメータの初期化に関して不定に順序付けされます。他のパラメータ。

したがって、C 17 以降では、このコードは常に正しく評価されます。