while的目的(1); C中的陈述

Question

有什么用途while(1);？我知道while(1)(没有分号)无限循环,类似于自旋锁情况.但是我没看到哪里while(1);可以使用？

示例代码

if(!condition)
{ 
  while(1);
}

注意:这不是do- while()或简单的情况while(1).

Answer 1

请注意,所有有效的语言陈述都不一定是为了达到目的.它们根据语言的语法有效.人们可以构建许多类似的"无用"语句,例如if (1);.我看到这样的语句是条件(if,while等)和空语句的结合;(虽然它显然没有特定用途,但它也是一个有效的语句).

话虽这么说,我while (1);在安全码中遇到过.当用户使用嵌入式设备执行非常糟糕的操作时,最好阻止他们尝试其他任何操作.有了while (1);,我们可以无条件地阻止设备,直到认可的操作员手动重新启动它.

while(1);也可以是内核恐慌的实现的一部分,虽然for(;;) {}循环似乎是表达无限循环的更常见方式,并且可能存在非空体(例如panic_blink()).

Answer 2

如果你深入到汇编,(从嵌入式系统的角度来看,这更容易掌握,或者如果你试图编写一个bootloader)

你会发现while循环只是一个jmp指令...即

(pseudo code: starting loop address)
add ax, bx
add ax, cx
cmp ax, dx
jz  (pseudo code: another address location)
jmp (pseudo code: starting loop address)

让我们解释一下这是如何工作的,处理器将继续按顺序执行指令......无论如何.所以当它进入这个循环时它会将寄存器bx添加到ax并存储在ax中,将寄存器cx添加到ax并存储到ax,cmp ax,dx(这意味着从ax减去dx)jz指令意味着跳转到(另一个地址)如果零标志置位(如果上述减法的结果为零,则将在标志寄存器中设置一个位),然后jmp到起始循环地址(非常直接)并重做整个事情.

我用这个程序集困扰你的原因是为了告诉你这会在C中翻译成

int A,B,C,D;
// initialize to what ever;

while(true)
{
A = A + B;
A = A + C;

if((A-D)==0)
{break;}

}

// if((X-Y)==0){break;} is the 
// cmp ax, dx
// jz  (pseudo code: another address location)

所以想象一下如果你有一个非常长的指令列表,并且没有以jmp(while循环)结束重复某个部分或加载一个新程序或做某事,那么装配中的senario最终将会到达最后一条指令,然后加载以下指令,找不到任何东西(它会冻结或三重故障或其他东西).

这就是为什么,当你希望程序在事件被触发之前什么也不做的时候,你必须使用while(1)循环,这样处理器就会继续跳到它的位置,而不是到达那个空的指令地址.当事件被触发时,它会跳转到事件处理程序指令地址,执行它,清除中断并返回到while(1)循环,只是跳到它的位置等待进一步的中断.顺便说一句,如果你想要阅读更多关于它的话,那么(1)被称为超级循环...只是对于那些疯狂地渴望在这一点上争论和评论的人来说,这不是装配教程或讲座或任何东西.这只是简单的英语解释,尽可能简单,忽略了许多底层细节,如指针和堆栈等等,并且在某些情况下简化了事情以获得重点.没有人在这里寻找文档的准确性,我知道这个C代码不会像这样编译,但这只适用于Demo !!

Answer 3

这是标记C,但我将从C++角度开始.在C++ 11中,编译器可以自由优化while(1);.

从C++ 11标准草案n3092,第6.5节第5段(强调我的):

在for语句的情况下,在for-init语句之外的循环
- 不调用库I/O函数,并且
- 不访问或修改易失性对象,并且
- 不执行同步操作(1.10)或者原子操作(第29条)
可以由实现假定终止.[ 注意:这是为了允许编译器转换,例如删除空循环,即使终止无法证明. - 结束说明]

C11标准有一个类似的条目,但有一个关键的区别.从C11标准草案n1570,(强调我的):

一个迭代语句,其控制表达式不是常量表达式,¹⁵⁶⁾不执行输入/输出操作,不访问易失性对象,并且不在其体内执行同步或原子操作,控制表达式,或(在for的情况下)声明)其表达式-3,可以由实现假定终止.¹⁵⁷⁾
156)省略的控制表达式由非零常量替换,该常量是常量表达式.
157)这是为了允许编译器转换,例如即使在无法证明终止时也删除空循环.

while(1);可以假设 这种方法在C++ 11中终止,但在C11中不终止.即使这样,一些供应商也会将注释157(不绑定)解释为允许它们删除该空循环.while(1);C++ 11和C11 之间的区别在于已定义与未定义的行为.因为循环是空的,所以可以在C++ 11中删除它.在C11中,while(1);可证明是非终止的,这是未定义的行为.由于程序员已经调用了UB,编译器可以自由地做任何事情,包括删除那个有问题的循环.

有关优化编译器删除的一些stackoverflow讨论while(1);.例如,编译器是否允许消除无限循环？,一个用作睡眠的空for循环会被优化掉吗？,优化"while(1);" 在C++ 0x中.请注意,前两个是特定于C的.

Answer 4

我假设它while(1);与do循环无关...

while(1);我见过的唯一半有用的实现是一个等待中断的do-nothing循环; 例如,等待SIGCHLD的父进程,表示子进程已终止.在所有子进程终止后,父进程的SIGCHLD处理程序可以终止父线程.

它可以解决问题,但浪费了大量的CPU时间.这种用法可能应该执行某种睡眠以定期放弃处理器.

Answer 5

嵌入式软件的用法是使用看门狗实现软件复位:

while (1);

或同等但更安全,因为它使意图更清晰:

do { /* nothing, let's the dog bite */ } while (1);

如果看门狗已启用且在x毫秒后未得到确认,我们知道它将重置处理器,因此使用它来实现软件复位.

Answer 6

我见过的一个地方while(1);是嵌入式编程.

该体系结构使用主线程来监视事件和工作线程来处理它们.有一个硬件看门狗定时器(这里有解释),它会在一段时间后执行模块的软复位.在主线程轮询循环中,它将重置此计时器.如果主线程检测到不可恢复的错误,while(1);则会使用a来占用主线程,从而触发看门狗复位.我认为断言失败也是通过同样的方式实现的while(1);.