Jak można „while (i == i);” być niekończącą się pętlą w aplikacji jednowątkowej?

Właśnie dostałem pytanie, na które nie mogę odpowiedzieć.

Załóżmy, że masz tę definicję pętli w Javie:

while (i == i) ;

Jaki jest typ ii wartość, ijeśli pętla nie jest nieskończoną pętlą, a program używa tylko jednego wątku ?

double i = Double.NaN;

API dla Double.equals () podaje odpowiedź: „Double.NaN == Double.NaN ma wartość false”. Jest to omówione w specyfikacji języka Java w sekcji „ Typy zmiennoprzecinkowe, formaty i wartości ”:

NaNjest nieuporządkowana, więc numeryczna operatory porównania <, <=, >, i >= powrotu falsejeżeli jeden lub oba argumenty są NaN. Operator równości ==zwraca, falsejeśli którykolwiek z operandów jest NaN, a operator nierówności !=zwraca, truejeśli którykolwiek z operandów to NaN. W szczególności x!=xjest truewtedy i tylko wtedyxNaN , gdy jest i (x<y) == !(x>=y)będzie, falsejeśli xlub ybędzie NaN.

Wartość ijest wtedy nieprawidłowa. „To nie jest numer”.

Po pewnym googlowaniu odkryłem, że MOŻESZ mieć NaN (Not a Number) w Javie! Zatem liczba zmiennoprzecinkowa jest typem danych, a wartością jest NaN. Zobacz tutaj

double i = Double.NaN;

NaN nie jest równe niczemu, w tym sobie.

float i = Float.NaN;
while(i == i) ;
System.out.println("Not infinite!");

Nie jestem pewien, ale uważam, że (i == i) nie jest operacją atomową w procesie wielowątkowym, więc jeśli wartość i zostanie zmieniona przez inny wątek między wypchnięciami jej wartości do stosu w wątku wykonującym pętlę, wówczas ten warunek może być fałszywe.

Ponieważ inni powiedzieli, że to NaN, zaciekawiło mnie oficjalne (JDK 6) wdrożenie Double.isNaNi oto:

/**
 * Returns <code>true</code> if the specified number is a
 * Not-a-Number (NaN) value, <code>false</code> otherwise.
 *
 * @param   v   the value to be tested.
 * @return  <code>true</code> if the value of the argument is NaN;
 *          <code>false</code> otherwise.
 */
static public boolean isNaN(double v) {
    return (v != v);
}

Pomyśl o Nan jako o ekwiwalencie wyjątku, ale używaj wartości magicznej w obliczeniach. Ponieważ obliczenia nie powiodły się - np. Pierwiastek kwadratowy z wartości ujemnej, podzielenie przez zero itd. - nie ma sensu porównywać ich z czymkolwiek innym. W końcu jeśli dzielenie przez zero to nan, to czy jest to równoważne pierwiastkowi kwadratowemu z -2 czy pierwiastkowi kwadratowemu z -3?

Nan umożliwia obliczenia, które obejmują krok, który zwraca nieprawidłową odpowiedź do wykonania bez wprowadzania dodatkowych wyjątków. Aby sprawdzić, czy odpowiedź brzmi: po prostu przetestuj pod kątem braku nandness (czy to jest słowo, jeśli nie mam go w worku) za pomocą równoważnika Float.isNan ().

dodałbym

float i = Float.NaN;

jak również

double i = Double.NaN;

Typowa sztuczka w tego rodzaju pytaniach polega na założeniu, że ja jest int. Inne typowe założenia to: s to String, x, y to double, ch to char, b to byte itd. Jeśli zobaczysz takie pytanie, możesz się założyć, że „i” nie jest jego oczekiwanym typem.

Podobne pytanie brzmi; To nigdy się nie zapętla, co to jest 'x'

while(x == x && x != x + 0) { }

Kolejne pytanie, które bardzo mi się podoba, to; Ta pętla jest nieskończoną pętlą, jakie są możliwe wartości x. (: Naliczam ich dwanaście :)

while(x != 0 && x == -x) { }

Wiem, że jest to pytanie dotyczące języka Java, ale rozważenie tego pytania dla innych języków jest intrygujące.

W C prosty typ, taki jak „int”, mógłby się zakończyć, zanim wszechświat ostygnie, zachowanie, jeśli „i” zostało zadeklarowane jako zmienne (więc kompilator byłby zmuszony do wykonania dwóch odczytów „i” dla każdej iteracji) i jeśli „i” rzeczywiście było w pamięci, gdzie coś innego mogłoby na to wpłynąć. Następnie pętla zakończyłaby się, gdy „i” zmieniło się między dwoma odczytami jednej iteracji. ( Dodano : możliwe miejsce - w mikrokomputerze, gdzie „i” faktycznie znajduje się pod adresem portu I / O, być może podłączone do czujnika położenia. Byłoby bardziej prawdopodobne, gdyby „i” było zmienną wskaźnikową ( wskaźnik do pamięci ulotnej), a instrukcja brzmiała ' while (*i == *i);'.)

Jak pokazują inne odpowiedzi, w C ++ operator „==” może być dostarczony przez użytkownika, jeśli i należy do klasy zdefiniowanej przez użytkownika, więc wszystko może być możliwe.

Podobnie jak NaN, w języku opartym na SQL pętla nie byłaby nieskończona, gdyby wartość i wynosiła NULL; jednak każda wartość inna niż NULL sprawiłaby, że pętla byłaby nieskończona. Jest to raczej podobne do Javy, gdzie dowolna liczba (w przeciwieństwie do NaN) sprawia, że ​​pętla jest nieskończona.

Nie sądzę, aby konstrukt miał jakiekolwiek praktyczne zastosowanie, ale jest to interesujące pytanie o ciekawostkę.

Byłem zaskoczony, że nie widziałem tego rozwiązania:

while (sin(x) == sin(x)) //probably won't eval to true

W odpowiedzi na komentarz spróbuj uruchomić to:

double x = 10.5f;
assert (x == asin(sin(x)));

x powinno zawsze być równe arcus sinus (sin (x)) w teorii, ale w praktyce tak nie jest.

Nie nieskończona pętla, jeden wątek :)

import static B.*;
public class A {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Still Running");
        while (i == i) ;
    }
}


public class B {

    public static int i;
    static {
        System.exit(0);
    }
}

i == inie jest atomowy. Udowodniony przez taki program:

static volatile boolean i = true;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{
    new Thread() {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                i = !i;
            }
        }
    }.start();

    while (i == i) ;
    System.out.println("Not atomic! i: " + i);
}

Aktualizacja Oto jeszcze jeden przykład nieskończonej pętli (nie są tworzone żadne nowe wątki).

public class NoNewThreads {
    public static void main(String[] args) {
        new NoNewThreads();
        System.gc();
        int i = 500;
        System.out.println("Still Running");
        while (i == i) ;
    }

    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        super.finalize();
        Thread.sleep(1000);
        System.exit(0);
    }
}