Question

这些for - 循环是算法形式正确性证明的第一个基本例子。它们具有不同但等效的终止条件：

1   for ( int i = 0; i != N; ++i )

2   for ( int i = 0; i < N; ++i )

后置条件的区别变得明显：

第一个给出了循环终止后i == N的强有力保证。
第二个只给出了在循环终止后i >= N的弱保证，但你会想到i == N。

如果出于任何原因，将++i增量更改为i += 2，或者在循环内修改i，或N为负数，则程序可能会失败：

第一个可能陷入无限循环。它在出现错误的循环中提前失败。调试很简单。
第二个循环将终止，稍后由于您对i == N的错误假设，程序可能会失败。它可能会远离导致错误的循环失败，从而难以追溯。或者它可以默默地继续做一些意想不到的事情，这更糟糕。

您更喜欢哪种终止条件？为什么？还有其他考虑因素吗？为什么许多知道这一点的程序员拒绝应用它？

Answer 1

我倾向于使用第二种形式，因为那时我可以更加确定循环将终止。即通过在循环中改变我来引入非终止错误更难。

当然，它也有一个稍微懒惰的优点，即输入一个较少的字符;）

我还要争辩说，在具有合理范围规则的语言中，因为我在循环结构中声明了它，所以它不应该在循环之外可用。这将减少在循环结束时对i等于N的依赖......

Answer 2

我们不应该孤立地看待计数器 - 如果由于某种原因有人改变了计数器递增的方式，他们会改变终止条件和结果逻辑，如果i == N需要它。

我更喜欢第二个条件，因为它更标准，不会导致无限循环。

Answer 3

在C ++中，使用!=测试是一般性的首选。 C ++中的迭代器有各种概念，例如input iterator，forward iterator，bidirectional iterator，random access iterator，每个概念都使用新功能扩展了前一个概念。要使<起作用，需要使用随机访问迭代器，而!=只需要输入迭代器。

Answer 4

如果您信任您的代码，您可以这样做。

如果您希望您的代码易于阅读并且易于理解（因此更容忍从您必须假设成为klutz的某个人的变化），我会使用类似的东西;

for ( int i = 0 ; i >= 0 && i < N ; ++i)

Answer 5

我总是使用＃2，因为你可以确定循环将终止...依赖于它等于N之后依赖于副作用...难道你不是更好地使用变量N本身？

[编辑]抱歉......我的意思是＃2

Answer 6

我认为大多数程序员使用第二个，因为它有助于弄清楚循环内部的内容。我可以看一下，“知道”我将从0开始，肯定会低于N.

第一个变种没有这个品质。我可以看一下，而且我所知道的是，我将从0开始，它将永远不会等于N.不太有用。

无论如何终止循环，在循环外使用循环控制变量都要非常谨慎。在你的例子中，你（正确地）在循环中声明我，因此它不在循环之外的范围内，并且它的值的问题没有实际意义......

当然，第二个变体还有一个优点，就是我所看到的所有C引用都使用了： - ）

Answer 7

一般来说，我更喜欢

for ( int i = 0; i < N; ++i )

对于生产中的错误程序的惩罚似乎不那么严重，你不会在for循环中永远陷入线程，这种情况可能非常危险并且很难诊断。

另外，一般来说，我喜欢避免使用这种循环来支持更易读的foreach样式循环。

Answer 8

我更喜欢使用＃2，因为我尽量不在for循环之外扩展i的含义。如果我跟踪这样的变量，我会创建一个额外的测试。有人可能会说这是多余或低效的，但它提醒读者我的意图：此时，我必须等于N

@timyates - 我同意不应该依赖副作用

Answer 9

我认为你很好地说明了两者之间的区别。不过我的确有以下评论：

这不是“与语言无关”的，我可以看到你的例子是用C ++编写的是不允许你修改循环变量的语言循环和其他不保证索引值可用之后的循环循环（有些人都这样做。）
您已宣布i for内的索引，所以我不会在循环后打赌i的值。这些例子有点误导，因为他们暗示for是假的一个明确的循环。实际上，这只是一种更方便的写作方式：
```
// version 1
{ int i = 0;
  while (i != N) {
    ...
    ++i;
  }
}
```
请注意块之后未定义i。

如果程序员知道上述所有内容都不会对i的值进行一般性假设，并且明智地选择i<N作为结束条件，那么确保退出条件将是最终会遇到。

Answer 10

如果在循环外使用i

，则在c＃中使用上述任何一种都会导致编译器错误

Answer 11

我有时更喜欢这个：

for (int i = 0; (i <= (n-1)); i++) { ... }

此版本直接显示了我可以拥有的值范围。我检查范围的下限和上限是因为如果你真的需要这个，你的代码有太多的副作用，需要重写。

另一个版本：

for (int i = 1; (i <= n); i++) { ... }

可帮助您确定循环体的调用频率。这也有有效的用例。

Answer 12

对于一般的编程工作，我更喜欢

for ( int i = 0; i < N; ++i )

到

for ( int i = 0; i != N; ++i )

因为它不易出错，特别是当代码被重构时。我已经看到这种代码偶然变成了无限循环。

这个论点使得“你会被假设我= = N”，我不相信是真的。我从未做过这样的假设，或者看过其他程序员。

Answer 13

从我的形式验证和自动终止分析的角度来看，我非常喜欢＃2（<）。很容易跟踪某些变量是否增加（var = x之前，var = x+n之后的某些非负数n）。但是，i==N最终成立并不容易。为此，需要推断i在每个步骤中都增加了1，这可能会因抽象而丢失（在更复杂的示例中）。

如果你考虑增加2（i = i + 2）的循环，这个一般的想法变得更容易理解。为了保证终止，现在需要知道i%2 == N%2，而使用<作为条件则无关紧要。

环路终止条件

13 个答案: