无限循环是否被认为是“运行时错误”？（C）答案

【问题标题】：Is infinite loop is considered "run time error"? (c)无限循环是否被认为是“运行时错误”？（C）
【发布时间】：2021-03-30 20:03:15
【问题描述】：

我有一个问题：


#include <stdio.h>
int main()
{

    float s;

    for (s = 100000001.0f; s <= 100000010.0f; s += 1.0f) {
    };

    printf("SLABC\n");
 
return 0;

}

它是无限循环，因为浮动的东西。但是，如果这被认为是“运行时错误”或“什么都不打印”，那我不知道

【问题讨论】：

“运行时错误”通常意味着“崩溃”。这不会崩溃。
这里的假设是float 不能超过一个特定的值，比如16777216.0。

标签： c

【解决方案1】：

我假设您使用的是 C11 之前的版本，因为大学最常教授旧版本。如果没有，请查看 M.M 的答案。

不管怎样，我们可以看看所有的答案：

不编译：这是错误的。该程序完美编译。然而，它可能会给出一个警告，这与一个错误不同。
导致运行时错误：否。这段代码一直在运行。它将永远保留在for 循环内，甚至更久（或者只是关闭程序，不要太戏剧化）。第 3 点也是如此。
打印 SLABC：没有。它位于for 循环内。阅读第 2 点了解更多信息。
什么都不打印：这是正确的答案。没有错误，程序将执行所有内容。

您的程序本质上就像我的列表。如果你正确地遵循它，你将被困在第 2 点和第 3 点之间，永远无法阅读第 4 点。但你比这更聪明。

【讨论】：

一个很好笑的答案。如果可以的话，我会投票两次
@BasileStarynkevitch 虽然自 C11 以来不正确
@M.M 自 C11 以来确实不正确，但我假设他是一名大学生。他们仍然在大多数大学教授早期版本。你的回答确实比我的解释得更好。但是 OP 对 C 来说可能是新手，所以我尽量让它有点易于理解。
也许最好在答案中添加“C11 之前”，因为现代编译器可以执行上述任何操作。最新的clang以错误状态退出进程，godbolt-gcc给出运行时错误。
@M.M 我在回答中添加了对您回答的参考。

【解决方案2】：

由于线程被添加到 C 中（即 C11 标准），因此存在向前进度保证。每个循环都必须做某事或退出，“有意的”无限循环有一个例外，例如while(1)。

来自 C11 6.8.5/6 的文本：

控制表达式不是常量表达式的迭代语句，不执行输入/输出操作，不访问 volatile 对象，并且在其主体、控制表达式或（在for 语句）它的表达式-3，可能被实现假定为终止。

您的程序属于这种情况，因为循环条件不是常量表达式，因为它涉及变量s。

因此程序可能表现得好像循环终止了，即它可以继续打印SLABC 并退出。或者（当然取决于您的实现中float 的属性）它可能永远停留在循环中并且什么也不输出。

此子句的目的是允许优化器删除空循环，而不必证明循环最终会结束。或者换句话说，runtime complexity is not considered part of the program's observable behaviour，除非永远挂起是由 while(1) 或类似的信号故意发出的。

注意： 可以说，尝试执行这样的循环意味着行为是未定义的，因为标准没有说明循环在此终止意味着什么方式（例如，循环后s 可能保留哪些值？）。如果接受此参数，则可能出现任何其他结果，包括编译错误。

clang (trunk) 似乎确实将其视为未定义的行为，当执行到达循环时中止程序。 godbolt link。 gcc-10.2 的 godbolt 实现也会在经过一段时间后导致运行时错误（这不是不合格的，因为可能会假定循环终止）。

【讨论】：

【解决方案3】：

我尝试在在线 c 编译器上运行这个程序

#include <stdio.h>
int main(){
    for(int i = 0; i < 100000000; i++){
        char a = 0;
        printf("%d",i);
    }
    return 0;
}

输出：

...Program has been killed (because output is larger than 20 MB)

执行一段时间后，程序会自动终止。这取决于编译器的内存大小。

Prints Nothing

是你的答案。

【讨论】：