如何防止这种无限循环

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何防止这种无限循环

【英文标题】：How do I prevent this infinite loop

【发布时间】：2020-02-18 01:07:20

【问题描述】：

当我运行以下代码时，有时它会成功退出，有时它会在highestNum等于255时进入无限循环。我知道这是因为当255递增并变为0时发生翻转。我明白为什么会这样正在发生，但我想就停止这种情况提出建议。我是否应该在最后放置一个 if 语句来检查 i 是否等于最大数，然后在最后中断？这似乎是一种糟糕的风格，如果我增加变量的大小，很容易忘记修复。

    // delete all the files
    for (unsigned char i = 0; i <= highestNum; i++)
        rc = snprintf(formatString, sizeof(formatString), "x%u", i);
        if (rc < 0)
            perror("snprintf in delete");
        
        rc = unlinkat(directoryFD, formatString, 0);
        if (rc == 0)
            printf("file unlinked\n");
        
    

【问题讨论】：

您需要为工作选择正确的变量。如果您知道您永远不会拥有highestNum >= 255，那么当前的实现就可以了。但是，如果您可以拥有 highestNum >= 255，那么您应该选择不同的类型。

使用unsigned short 而不是unsigned char 代表i。

【参考方案1】：

使用 unsigned int 类型代替 unsigned char 类型。:) 否则，当 i 等于类型的最大值 255 (UCHAR_MAX is equal to 255) 时，i 递增后的下一个值将再次为 0，您将获得无限循环。

因此，变量highestNum 的任何值等于或大于UCHAR_MAX 都会导致无限循环。

【参考方案2】：

您可以使用更广泛的类型（例如unsigned int）来执行此操作，只需最少的代码更改。另一种选择是使用不同的循环变体，例如do..while:

int highestNum = 255;

    unsigned char i = 0;
    do 
        printf("%u\n", i);
        ++i;
     while (i <= highestNum && i != 0);

这与您的for 循环具有相似的作用域，因为i 不会“转义”它声明的块，并且针对零检查i 会捕获环绕的情况（在for 循环，因为它在每次迭代的开始而不是结束时检查条件。

请注意，没有检查以确保 highestNumber 为零或更多，因此至少 一个 文件将始终被删除。如果您希望能够不指定文件（例如，如果要删除 no 个文件，则将 highestNumber 设置为 -1），您可以添加一个简单的预检查：

int highestNum = 255;
if (highestNumber >= 0) 
    unsigned char i = 0;
    do 
        printf("%u\n", i);
        ++i;
     while (i <= highestNum && i != 0);

【参考方案3】：

避免这种情况的一种方法是将i 声明为int，然后在使用它的循环中将其转换为char。

for (unsigned int i = 0; i <= highestNum; i++)
    rc = snprintf(formatString, sizeof(formatString), "x%u", (unsigned char) i);
    if (rc < 0)
        perror("snprintf in delete");
    
    rc = unlinkat(directoryFD, formatString, 0);
    if (rc == 0)
        printf("file unlinked\n");