Question

这是一种好奇心。

我在学习C ++。我被要求重现一个无限循环，例如一个打印一系列权力的循环：

#include <iostream>

int main()
{
    int powerOfTwo = 1; 

    while (true)
    {
        powerOfTwo *= 2;
        cout << powerOfTwo << endl;
    }
}

结果有点困扰我。例如，使用Python解释器，我曾经得到一个有效的无限循环，每次迭代时都会打印2的幂（当然，直到IDE停止超过迭代的限制）。使用这个C ++程序，我得到一系列0.但是，如果我将其更改为有限循环，也就是说我只将条件语句更改为：

(powerOfTwo <= 100)

代码效果很好，打印2,4,16，......，128。

所以我的问题是：为什么C ++中的无限循环以这种方式工作？为什么它似乎根本没有对身体进行评估呢？

编辑：我正在使用Code :: Blocks并使用g ++进行编译。

Answer 1

在无限循环的情况下，你看到0，因为int在32次迭代后溢出到0和0 * 2 == 0。

查看前几行输出。 http://ideone.com/zESrn 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 2048 4096 8192 16384 32768 65536 131072 262144 524288 1048576 2097152 4194304 8388608 16777216 33554432 67108864 134217728 268435456 536870912 1073741824 -2147483648 0 0 0

Answer 2

在Python中，整数可以包含任意数量的数字。 C ++不能以这种方式工作，它的整数只有有限的精度（通常是32位，但这取决于平台）。乘以2是通过向左逐位移位一位整数来实现的。发生的事情是你最初只有整数集中的第一位：

powerOfTwo = 1; // 0x00000001 = 0b00000000000000000000000000000001

循环迭代31次后，该位将移动到整数中的最后一个位置。

powerOfTwo = -2147483648; // 0x80000000 = 0b10000000000000000000000000000000

下一个乘以2，该位一直移出整数（因为它的精度有限），最后得零。

powerOfTwo = 0; // 0x00000000 = = 0b00000000000000000000000000000000

从那时起，你就被卡住了，因为0 * 2总是为0.如果你以“慢动作”观看你的程序，你会看到最初的2次爆发，然后是无限循环的零。 / p>

另一方面，在Python中，您的代码可以按预期工作 - Python整数可以扩展为保持任意数量的数字，因此您的单个位将永远不会“移出整数”。这个数字会不断扩大，以至于这个数字永远不会丢失，你永远不会回绕并陷入零。

Answer 3

实际上它会打印2的幂，直到powerOfTwo溢出并变为0.然后0 * 2 = 0，依此类推。 http://ideone.com/XUuHS

Answer 4

我c ++它的大小有限 - 因此即使错误

也可以计算

但是whole true提出了案例

Answer 5

在C ++中，你很快就会出现溢出，你的int变量将无法处理大数字。

int：4个字节的签名可以处理范围-2,147,483,648到2,147,483,647

正如@freerider所说，你的编译器可能正在为你优化代码。

Answer 6

我猜你知道C，C ++中的所有数据类型概念，所以你将powerOfTwo声明为整数。所以整数范围得到相应的跟随，如果你想要一个连续的循环，你可以使用char作为数据类型，通过使用数据转换，你可以得到无限循环的功能。

Answer 7

仔细检查程序的输出。你并没有真正得到一系列无限的零。你得到32个数字，然后是一系列无限的零。

这32个数字是两个中的前三十二个数字：

1
2
4
8
...
(2 raised to the 30th)
(2 raised to the 31st)
0
0
0

问题是C如何表示数字，作为有限数量。由于您的数学量在C int中不再可表示，因此C将一些其他数字放在其位置。特别是，它将真值设为2 ^ 32。但是2 ^ 32 mod 2 ^ 32是零，所以你有。

关于C ++中无限循环的问题

7 个答案: