Question

提供此代码：

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int main() {
    int k, x;

    while(k > x-3) {
         k--;
         // cout << "x = " << x << "\n";
    }
    x++, k--;

    int aux = abs(k-x);
    cout << aux;
}

当我们运行它时，它总是弹出一个常数x（x = 50），并且整数k和x之间的绝对值始终为5。能否请您解释一下为什么以及它如何工作？

Answer 1

在约束“ k大于x”的情况下，这段代码在这里

while(k > x-3) {
     k--;
     // cout << "x = " << x << "\n";
}

将k减少为3 x。

下一行x++, k++;将它们都增加1，但不会改变结果。 k仍比3小x。

k-x是-3，而abs(k-x)是3，因此为什么程序总是打印3。当然，假设k和x都已初始化，并且k比x大。用k和x未初始化发布的程序表现出未定义的行为，因此无法保证会发生什么。同样，如阿空加瓜所指出的那样，如果x小于INT_MIN + 3，也会导致不确定的行为。

Answer 2

Matthieu和πάνταῥεῖ是正确的：这是经典的未定义行为。（将其设为 undefined 而非简单地定义为 unspecified 或实现定义的一个基本原理是，某些体系结构具有未初始化寄存器的标志并且会被捕获。）编译器实际上可以自由地将其编译为空程序：读取未初始化的变量可能会导致任何东西 —而 nothing 是 anything 的子集。未定义行为之后的所有后续代码都被前面的错误“污染”，可以忽略。请注意，不同的体系结构和不同的编译器，甚至可能是不同的C标准库（使用相同的编译器！）可能会得出不同的结果。甚至不同的编译器标记（关于优化或函数调用约定）也可能会更改此不确定的行为。

（此答案的其余部分适用于该问题的版本，其中循环后的行读取x++, k++;（而不是现在的k--。）。

但是您遇到了一致的行为，问题是为什么它是一致的。第一个假设是编译器不会简单地生成代码以输出“ 5”（它可以合法地），而是实际上“天真”地生成与C语句相对应的机器代码。我们将按照声明进行推理。

然后，该行为表明x和k所在的存储位置包含立即使k > x -3为假的值。（否则，k将递减，直到相差为3，而不是5）。

如果条件为假，变量差将不会改变；从中我们可以得出结论，从x-k == 5开始它是5。如果省略abs()，则输出应为-5。

变量具有这些一致的初始值的原因可能与操作系统或C运行时环境在程序启动时所做的事情有关，例如初始化标准流。尝试使用printf而不是cout来查看结果是否更改。

Answer 3

我真的认为您应该尝试两个任意数字。例如，假设我们正在使用k= 10 & x=8。您的循环如下所示： While(10>5) 10-1=9 ...依此类推，直到K不大于（X-3）。您将得到k = 5，x是相同的值，8。在while循环之后，您递减k，然后递增x，因此k = 4和x = 9。 Abs(k-x) = 5。

如果您需要更多理论上的解释，则循环将使您的两个变量之间的差为3，则X将大于K。在循环之后，您递减K并递增X，它们之间的差总是5。

为什么答案总是等于5？

3 个答案: