为什么无限循环终止？或无限

Question

我正在尝试一个测试并且我编写了这个程序......

#include<iostream>
using namespace std;
main()
{
    int arr[5]={1,2,3,5,3}, num=5;
    for(int i=0; i< num; i++)
    {
        for(int j=(i+1); i< num; j++)
        {
            if (arr[i]==arr[j])
            {
                cout<<"test";
            }
            cout<<j<<endl;
        }
    }
}

嗯... 在下面的代码中，我知道我使用了“i”而不是“j”，所以只是为了创建问题，我使用了这个

for(int j=(i+1); i< num; j++)

而我的程序有问题的部分是-

for(int j=(i+1); i< num; j++)
        {
            if (arr[i]==arr[j])
            {
                cout<<"test";
            }
            cout<<j<<endl;
        }

在上面的代码中，当我删除这个 if 块时-

if (arr[i]==arr[j])
            {
                cout<<"test";
            }

程序无限运行...... 但是当我再次放置这个 if 块时，程序在执行一些操作后会自动终止。 I also read about this on this link but it shows example of java

它们显示了负值的原因，但是在我的程序中没有垃圾值来。

Answer 1

循环条件永远不会为假。因此程序将无限期地继续运行。

但是，使用if (arr[i]==arr[j])，您可以在arr 的范围之外访问。因此程序的行为是未定义的。当程序的行为未定义时，它的行为不一定像您预期的那样。例如，它可能不会无限期地继续运行。

即使没有if (arr[i]==arr[j])，当循环计数器溢出时，循环最终也会有未定义的行为。但是具有未定义行为的程序不一定会像您预期的那样运行。例如，它可能会无限期地继续运行。

Answer 2

没有if (arr[i]==arr[j])，你只会有一个无限循环，这在这种情况下是完全有效的。 j 只会不断增加（最终这会溢出，在未定义的行为中，请参阅 [basic.fundamental]/2），并且永远不会满足条件，因为 i 不会改变。

但是，使用代码中的if (arr[i]==arr[j])，j 正在递增，您将超出数组的边界（如您所知）。在 C++ 中，这是未定义的行为，这意味着 任何事情 都可能发生。在您的情况下，它似乎导致程序崩溃（这实际上是一件好事，因为它表示错误）。

Answer 3

我认为，代码的问题部分是

for(int j=(i+1); i< num; j++)

当您检查i< num 时，您正在增加j。

如果你把它替换为

for(int j=(i+1); j < num; j++)

它可能会开始工作。

为什么它以 if 块终止，而没有 if 块则不终止

if (arr[i]==arr[j])
{
  cout<<"test";
}

因为int 的可能值数量有限。当您达到int 变量的最大值时，value + 1 是可能的最小int。 （正如@user17732522 指出的那样，行为可能完全不同——程序崩溃或这里发生了一些令人讨厌的事情——因为int'溢出'的行为是未定义的。因此你的程序内存可能已经在这里损坏了，它需要执行一些操作看到它发生...例如通过程序崩溃。）

现在，让我们想想arr[i] 做了什么。 arr 基本上是一个指向内存的指针，数组从这里开始，[i] 操作与*(arr + i) 是一回事。

现在有两种可能发生的情况

• 当i 为正且在数组之外时程序崩溃
• i 为负数时程序崩溃

在这两种情况下，程序都会崩溃，因为您试图访问内存的受保护区域或不存在的区域。这取决于系统的架构 - 例如。在 64 位 AMD64 系统的负区中，如果您没有 16 EB 的 RAM，您显然正在访问不存在的内存。在这种情况下，程序必须导致处理器中断，这会提供给您的操作系统，从而杀死您的应用程序。

为什么删除块时它不会崩溃？没有人试图访问 *(arr + j)，因此，j 正在从最小可能值重复到最大可能值，没有任何问题。

Answer 4

问题是这个 if 语句永远为真：

for(int j=(i+1); i< num; j++){infinity}

尝试将其设置为：

for(int j=(i+1); j< num; j++){not infinity}

您不能在最终不会返回 false 或将永远持续下去的语句上传递循环。