Co to jest punkt sekwencyjny?

Punktem sekwencyjnym w programowaniu komputerowym jest moment, który pojawia się podczas wykonywania programu, gdy wartość zmiennej została całkowicie obliczona, bez żadnych zmian w oczekiwaniu na poprzednie operacje i jeszcze żadnych obliczeń w przyszłym wyrażeniu. Istnieje wiele miejsc, w których istnieją punkty sekwencji - zdefiniowane głównie w standardzie języka C - na przykład przed wykonaniem kodu wewnątrz funkcji, na końcu wyrażeń kontrolnych w instrukcjach takich jak „for” i „if”, oraz na końcu dowolnego pełnego wyrażenia, takiego jak prosta linia kodu C. Niektóre powody, dla których należy zdefiniować punkt sekwencji, to unikanie sytuacji, które są niejednoznaczne, powodują niezdefiniowane zachowanie lub mogą dezorientować kompilator i generować nieprzewidywalny kod. W wielu przypadkach programiści nie martwią się wyraźnie o punkt sekwencji, chociaż przy tworzeniu kompilatora koncepcja jest bardzo ważna dla zapewnienia poprawnego wykonania kodu.

Przykładem punktu sekwencyjnego w języku programowania C jest instrukcja A = A + B ;. W tym wyrażeniu średnik jest punktem sekwencji; po zakończeniu wyrażenia zostanie oszacowana wartość A i nie zostaną na niej wykonane żadne obliczenia resztkowe, dopóki nie rozpocznie się następne wyrażenie. Znak równości nie jest punktem sekwencji, ponieważ kompilator może modyfikować wartość A w dowolnej kolejności w całym wyrażeniu.

Główną zasadą punktu sekwencyjnego jest to, że żadna zmienna nie będzie dostępna więcej niż jeden raz między punktami w jakimkolwiek celu innym niż obliczenie zmiany jej wartości. Naruszenie tej reguły najlepiej wyraża się podczas przypisywania wartości do tablicy. Jeśli istnieje zmienna A i tablica o nazwie I, to gramatycznie w C można zapisać wyrażenie I [A] = A ++. Tutaj zmienna jest dostępna więcej niż raz w celu innym niż ocena jej bieżącej wartości; mianowicie jest on używany jako indeks do tablicy I. Oznacza to, że kompilator może zwiększyć A przed użyciem go jako indeksu lub po użyciu, tworząc nieprzewidywalne zachowanie, na które nie można polegać w programie.

Punkt sekwencyjny można zasadniczo postrzegać jako sposób na zapewnienie, że instrukcje mogą i będą konsekwentnie oceniane i wykonywane przez kompilator. Pozwala to również kompilatorowi na stosowanie strategii optymalizacji, ponieważ zdefiniowane zachowanie jest przewidywalne. W standardzie języka C istnieją trzy główne instancje punktów sekwencji, mianowicie kiedy funkcja rozpoczyna wykonywanie, w miejscu operatorów logicznych i przecinków oraz na końcu pełnego wyrażenia, które kończy się średnikiem, tak jak większość instrukcji C .