我(i == i + 1){}永远循环的价值是什么？

Question

我从英国大学考试的高级编程课程中跨过了这个益智游戏.

考虑以下循环,到目前为止,我是未声明的:

while (i == i + 1) {}

找到i在此循环之前的定义,以便while循环永远持续.

下一个问题,为此代码片段提出了同样的问题:

while (i != i) {}

对我来说很明显.当然,在另一种情况下,NaN我确实陷入了前一个问题.这与溢出有关吗？什么会导致这样的循环在Java中永远循环？

Answer 1

首先,由于while (i == i + 1) {}循环不会改变值i,因此使该循环无限等同于选择i满足的值i == i + 1.

有很多这样的价值观:

让我们从"异国情调"开始吧:

double i = Double.POSITIVE_INFINITY;

要么

double i =  Double.NEGATIVE_INFINITY;

这些值满足的原因i == i + 1在
JLS 15.18.2中说明.数值类型的加法运算符(+和 - ):

无穷大和有限值之和等于无穷操作数.

这并不奇怪,因为将有限值添加到无限值应该会产生无限值.

也就是说i,满足的大多数值i == i + 1都只是大double(或float)值:

例如:

double i = Double.MAX_VALUE;

要么

double i = 1000000000000000000.0;

要么

float i = 1000000000000000000.0f;

在double和float类型已经精度有限,因此,如果你把一个足够大double或float价值,加上1它会导致相同的值.

Answer 2

这些谜题在Joshua Bloch和Neal Gafter的"Java Puzzlers:陷阱,陷阱和角落案例"一书中有详细描述.

double i = Double.POSITIVE_INFINITY;
while (i == i + 1) {}

要么:

double i = 1.0e40;
while (i == i + 1) {}

两者都会导致无限循环,因为添加1到足够大的浮点值不会改变该值,因为它不会"缩小"与其后继者之间的差距¹.

关于第二个谜题(未来读者)的说明:

double i = Double.NaN;
while (i != i) {}

也导致无限循环,因为NaN不等于任何浮点值,包括自身².

^{1 - Java Puzzlers:陷阱,陷阱和角落案例(第4章 - Loopy Puzzlers).}

^{2 - JLS§15.21.1}