Каковы исторические причины, по которым в языках C есть преинкременты и постинкременты?

В то время увеличение и уменьшение на 1 широко поддерживалось оборудованием: один код операции и быстро. Это потому, что «увеличение на 1» и «уменьшение на 1» были очень распространенными операциями в коде (верно и по сей день).

Пост- и преддекрементные формы повлияли только на то место, где этот код операции был вставлен в сгенерированный машинный код. Концептуально это имитирует «увеличение/уменьшение до или после использования результата». В одном заявлении

i++;

концепция «до/после» не используется (поэтому она делает то же самое, что и ++i;), но в

printf ("%d", ++i);

Это. Это различие так же важно в наши дни, как и при разработке языка C (эта конкретная идиома была скопирована с его предшественника под названием «B»).

Из Разработка языка C

Эта функция ["автоинкрементные" ячейки памяти PDP-7], вероятно, подсказала таких операторов Томпсону [Кен Томпсон, который разработал "B", предшественника C]; обобщение сделать их и префиксом, и постфиксом было его собственным. Действительно, ячейки автоинкремента не использовались непосредственно в реализации операторов, и более сильной мотивацией для нововведения, вероятно, было его наблюдение, что перевод ++x был меньше, чем перевод x=x+1.

^{Спасибо @dyp за упоминание этого документа.}

Когда вы отсчитываете от n, очень важно, идет ли речь до декремента или после декремента.

#include <stdio.h>
void foopre(int n) {
    printf("pre");
    while (--n) printf(" %d", n);
    puts("");
}
void foopost(int n) {
    printf("post");
    while (n--) printf(" %d", n);
    puts("");
}
int main(void) {
    foopre(5);
    foopost(5);
    return 0;
}

См. код, работающий в ideone.

Чтобы получить ответ, выходящий за рамки предположений, скорее всего, вам придется лично спросить Денниса Ритчи и др.

Добавляя к уже данному ответу, я хотел бы добавить две возможные причины, которые я придумал:

• лень/экономия места:

  вы могли бы сохранить несколько нажатий клавиш/байтов во входном файле, используя соответствующую версию в конструкциях, таких как while(--i) против while(i--). (взгляните на ответ pmg, чтобы понять, почему оба имеют значение, если вы не видели этого при первом запуске)

• эстетика

  Из соображений симметрии наличие только одной версии до или после инкремента/декремента может показаться упущенным.

РЕДАКТИРОВАТЬ: добавлено резервирование нескольких байтов во входном файле в разделе предположений, что теперь также дает довольно приятную «историческую» причину.

В любом случае, основным моментом при составлении списка было привести примеры возможных объяснений, не слишком исторических, но все еще актуальных сегодня.

Конечно, я не уверен, но я думаю, что поиск «исторической» причины, отличной от личного вкуса, исходит из предположения, которое не обязательно верно.

Для C

Давайте посмотрим на первоначальное обоснование Kernighan & Ritchie (оригинальный K&R, стр. 42 и 43):

Необычным аспектом является то, что ++ и -- могут использоваться либо как префикс, либо как постфикс. (...) В контексте, где значение не требуется (..), выберите префикс или постфикс по вкусу. Но бывают ситуации, когда конкретно требуется то или иное.

Текст продолжается некоторыми примерами, в которых используется приращение внутри индекса с явной целью написания "более компактного" кода. Таким образом, причина использования этих операторов — удобство более компактного кода.

Три приведенных примера (squeeze(), getline() и strcat()) используют только постфикс в выражениях с использованием индексации. Авторы сравнивают код с более длинной версией, в которой не используются встроенные приращения. Это подтверждает, что основное внимание уделяется компактности.

K&R выделит на стр. 102 использование этих операторов в сочетании с разыменованием указателя (например, *--p и *p--). Дальнейших примеров не приводится, но опять же, они ясно дают понять, что преимуществом является компактность.

Для C++

Бьерн Страуструп хотел иметь совместимость с C, поэтому C++ унаследовал приращение и декремент префикса и постфикса.

Но это еще не все: в своей книге «Дизайн и эволюция C++» Страуструп объясняет, что изначально он планировал иметь только одну перегрузку для постфикса и префикса в определяемых пользователем классах:

Несколько человек, в частности Брайан Керниган, указали, что это ограничение было неестественным с точки зрения C и не позволяло пользователям определять класс, который можно было бы использовать в качестве замены обычного указателя.

Это заставило его найти текущую разницу в подписи, чтобы различать префикс и постфикс.

Кстати, без этих операторов C++ был бы не C++, а C_plus_1 ;-)

Рассмотрим следующий цикл:

for(uint i=5; i-- > 0;)
{
    //do something with i,
    // e.g. call a function that _requires_ an unsigned parameter.
}

Вы не можете воспроизвести этот цикл с операцией предварительного декремента, не перемещая операцию декремента за пределы конструкции for(...), и просто лучше иметь инициализацию, взаимодействие и проверку в одном месте.

Гораздо более серьезная проблема заключается в следующем: можно перегрузить операторы приращения (все 4) для класса. Но тогда операторы существенно отличаются: почтовые операторы обычно приводят к созданию временной копии экземпляра класса, а преоператоры - нет. Это огромная разница в семантике.

У PDP-11 была одна инструкция, которая соответствовала *p++, и еще одна для *--p (или, возможно, наоборот).