Co to jest punkt sekwencji?

Punkt sekwencji w programowaniu komputerowym to moment, który występuje podczas wykonywania programu, gdy wartość zmiennej została całkowicie obliczona, bez zmian oczekujących na poprzednie operacje i nie wykonywanych jeszcze 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 sterujących w instrukcjach takich jak „for” i „if” oraz na końcu dowolnego pełnego wyrażenia, takiego jak prosty wiersz kodu C. Niektóre powody definiowania punktu sekwencji to unikanie sytuacji, które są niejednoznaczne, powodują niezdefiniowane zachowanie lub mogą zmylić kompilator i wygenerować nieprzewidywalny kod. W wielu przypadkach programiści nie martwią się wyraźnie o punkt sekwencji, chociaż podczas tworzenia kompilatora koncepcja ta jest bardzo ważna dla zapewnienia prawidłowego wykonania kodu.

Przykład punktu sekwencji w języku programowania C znajduje się w instrukcji A = A + B;. W tym wyrażeniu średnik jest punktem sekwencji; po zakończeniu wyrażenia wartość A zostanie obliczona i żadne obliczenia resztkowe nie zostaną na nim wykonane, dopóki nie rozpocznie się następne wyrażenie. Znak równości nie jest punktem sekwencji, ponieważ wartość A może być modyfikowana przez kompilator w dowolnej kolejności w całym wyrażeniu.

Główną zasadą punktu sekwencji jest to, że żadna zmienna nie będzie dostępna więcej niż raz między punktami w celu innym niż obliczenie zmiany jej wartości. Naruszenie tej zasady najlepiej wyrazić podczas przypisywania wartości do tablicy. Jeśli istnieje zmienna A i tablica o nazwie I, to gramatycznie w C można napisać wyrażenie I[ A ] = A++. W tym przypadku do zmiennej uzyskuje się dostęp więcej niż jeden raz w celu innym niż ocena jej bieżącej wartości; mianowicie jest używany jako indeks do tablicy I. Oznacza to, że kompilator może zwiększyć A przed użyciem go jako indeks lub po jego użyciu, tworząc nieprzewidywalne zachowanie, na którym nie można polegać w programie.

Zasadniczo punkt sekwencji można 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 przypadki punktów sekwencji, a mianowicie, kiedy funkcja rozpoczyna wykonywanie, w miejscu operatorów logicznych i przecinków oraz na końcu pełnego wyrażenia, które kończy się średnikiem, jak robi to większość instrukcji C .