此代码循环的行为是什么？ [关闭]答案

【问题标题】：What's the behavior of this code's loop? [closed]此代码循环的行为是什么？ [关闭]
【发布时间】：2017-03-17 11:42:15
【问题描述】：

int main() 
{
    int i;
    int v = 5;
    for (i = 0; v; i++)
    {
        v &= (v - 1);
        printf("%d\n", v);
    }
    return 0;
}

我知道它会在两次迭代后退出，但为什么呢？

【问题讨论】：

v什么时候变成false，即0？
添加更多打印并自己解释
调试器也是你的朋友。这里有机会在一个简单的示例中使用它，然后习惯于一直使用它。
hint... 5 是二进制的 101，而 4 是二进制的 100。所以 5 & 4（按位与）是 4
我看到你已经击落了几个似乎正确的答案。如果人们没有给你想要的答案，你需要问一个不同的问题。

标签： c assembly arm

【解决方案1】：

循环有一个从零开始的计数器 (i)。它在不满足停止条件的情况下运行其中的行（即，v 是 different than0`）。

在每次迭代中，v 接收v 和v-1 之间的按位AND (&) 的结果。

然后，v 的值在每次迭代结束时打印出来。

如果您在for (i = 0; v; i++) { 之后添加以下语句，您将能够看到每次迭代中所做的事情：

printf("i=%d, v=%d, v-1=%d, v & (v-1) = %d\n", i, v, v-1, v & (v - 1));

输出：

i=0, v=5, v-1=4, v & (v-1) = 4

4

i=1, v=4, v-1=3, v & (v-1) = 0

0

您可以在线试用here。

在第一次迭代中，v = 5 & (5 - 1) = 5 & (4) = 4。从v != 0 开始，循环继续。

在第二次迭代中，v = 4 & (4 - 1) = 4 & (3) = 0。由于v == 0，循环停止。

正如我在我的 cmets 中所说的那样，“正在进行比较，可能是通过 BNZ（如果不为零，则为分支）ASM 指令。如果未设置零标志，则继续； ELSE，分支。您可以找到更详细的信息here 和here。"

【讨论】：

嗨，Marcelo，谢谢，但您所解释的内容是为 c-toddler 准备的。我的问题不同。我知道代码会发生什么，否则这将是非常愚蠢的问题，我担心什么因素会使这个 for 循环停止？在预处理器之后，隐式包含在c编译器中的bool文件，例如gcc，当这段代码闪存到一些ARM MCU时，它将如何在运行时结束循环？一些机器操作码是这样做的，还是怎么做的？我没有得到任何理解。
您明确询问“为什么循环在两次迭代后退出”。我回答“因为在第二次迭代中满足停止条件”。这背后没有火箭科学，只是整数之间的比较。如果您需要更多详细信息，请编辑您的问题并提供必要的信息。
正如您所说，“由于 v == 0，循环停止”是的，我的确切问题是“为什么会这样？”，哪个指令集可以做到这一点？或者更准确地说，这是在编译器端还是机器指令集端完成的？谁能解释一下？
嘿，“这背后没有火箭科学，只是整数之间的比较”......没有发生比较。仅监视“v”状态。归零后它会停止循环，所以我需要知道为什么？抱歉问题的开头有误，我可能没有简要解释。
@JohnD for 循环控制中三个部分中的第二个，被评估为true 或false。在 C 中，任何非 0 值的计算结果为 true，0 的计算结果为 false。所以v 是true，直到它的值是0。表达式v 是显式v != 0 的隐式代码。

【解决方案2】：

您需要查看二进制表示并记住& 是位与运算符：

v = 5 = 101b
// First loop
v = 5 & (5-1) = 5 & 4 = 101b & 100b = 100b = 4
// Second loop
v = 4 & (4-1) = 4 & 3 = 100b & 011b = 000b = 0
// No more loops

【讨论】：

嘿，谢谢，但我知道这一点。 @Marcelo Vinícius 在下面的 cmets 中得到了一些合理的意见
总而言之，v & (v-1) 清除了最低设置位。 wikipedia article for x86's bit-manipulation instruction set 对所有这些都有 C 表达式 + 英文描述，因此它实际上可以作为参考，即使您不关心它如何在 x86 上使用 -mbmi 编译。
哦，太好了..谢谢彼得。