是否可以使用误导性语法的for循环？

编程问答 2022-08-13

问题描述

for循环的语法：

for(initialization;condition;increment/decrement){
statements;
}

为什么下面的代码无限次运行，为什么没有语法错误？

int x=10;
for(x++;x++;x++){
printf("\n %d",x);
}

解决方法

为什么下面的代码无限次运行...？

因为使用的条件不会停止执行，因为它通常 不会求值为0。

x在每次迭代中递增两次，直到达到宏INT_MAX（limits.h）中定义的值。此后，递增x将调用undefined behavior。

...然后为什么没有语法错误？

x++是有效条件，编译器不会检查您设置为条件的表达式是否有意义。它仅检查语法错误。因此可以编译程序，并且在运行时，循环是无限的。

要回答：

是否可以使用具有误导性语法的for循环？

答案是：是的。但是在这种情况下，它将在某些时候调用上述未定义的行为。

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for循环的3个子句是可选的，唯一的要求是它们应该是有效的表达式-第一个子句可以选择包含变量声明。语法有效。

在第二个子句中，表达式的结果用作对零的检查。您从10开始，因此第一个检查将读取值10，依此类推。它永远不会为零，因此循环不会终止。

除此之外，每个for子句后面都有一个序列点，因此该代码在排序方面也一直有效。该代码将一直递增计数，直到遇到整数溢出为止，这是未定义的行为。

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您使用的“误导性语法”可能很奇怪也很糟糕，但仍然有效。这就是为什么您不会出错的原因。

循环中的三个子句是通用表达式，但第一个（“初始化”表达式）除外，该表达式允许作为变量定义。

出现“无限”循环的原因是因为x++永远不会为零（这是表示“ false”的值）。但是，当您超出int的限制时，它将导致未定义的行为，因为它将导致算术溢出。

如果将for循环转换为相应的while循环（所有for循环都可以转换为while循环）可能会更容易理解发生了什么

for循环

for (initialization; condition; increment/decrement)
{
    statements;
}

可以翻译成while循环

initialization;
while (condition)
{
    statements;
    increment/decrement;
}

如果我们现在对有问题的代码进行相同的翻译：

int x = 10;
for (x++; x++; x++)
{
    printf("\n %d",x);
}

它变成

int x = 10;
x++;  // initialization
while (x++)  // condition
{
    printf("\n %d",x);  // statements
    x++;  // increment/decrement
}

这可能使事情变得更清楚，以及为什么会出现“无限”循环。

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for循环在C标准中有两种定义方式

for ( expressionopt ; expressionopt ; expressionopt ) statement
for ( declaration expressionopt ; expressionopt ) statement

所以这个for循环

for ( x++; x++; x++ ){

具有与for循环的第一个定义相对应的正确格式。

将执行循环，直到第三个表达式x++之后的值x等于0。

如果您将使用类型int而不是类型unsigned int，则会得到正确的有限循环，因为不会发生溢出，从而导致带符号的int类型的行为未定义。

unsigned int x=10;
for(x++;x++;x++){
printf("\n %d",x);
}

为了使循环更清晰，我们在示例中使用变量x的初始值将等于-3。

int x = -3;
for ( x++; x++; x++ ){
    printf("\n %d",x);
}

因此，在第一个表达式x++ x等于-2之后，由于-2不等于0，因此循环主体将获得控制权，并且printf语句将输出{{ 1}}，因为x在条件中也增加了。

然后将计算x ++的第三个表达式。 x等于0。

因此现在条件x ++将被评估为逻辑假，因为它是增量之前x的值。

根据C标准（6.5.2.4后缀递增和递减运算符）

2 后缀++运算符的结果是 操作数。副作用是，操作数对象的值为 递增（即，将适当类型的值1添加到 它）。

cfor-looploopsoperatorspost-increment