为什么这个带有无符号整数的 for 循环是无穷无尽的？答案

【问题标题】：Why is this for loop with an unsigned int endless?为什么这个带有无符号整数的 for 循环是无穷无尽的？
【发布时间】：2020-06-29 19:54:20
【问题描述】：

for (unsigned i = 0; i < 3; i++) {
    if (i == 2) i = -1;
}

我不明白为什么这个循环是无限的。我知道它会在i = -1 但 UINT_MAX 大于 3 时环绕。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

因为for循环会按照这个安排执行

for (unsigned i = 0; i < 3; i++)

1>>仅在第一次迭代时的初始值 (i=0) 2>>检查终端情况

(i<3)

3>>执行代码

(if(i==2) i=-1)

4>>增量步 i++ 所以（i 总是为零）为 (-1+1=0) 所以这个循环是无限循环

【讨论】：

"(i 总是为零) as (-1+1=0)" -- 然而-1 + 1 却无处可寻。 i 是unsigned int，所以i = -1 将i 设置为UINT_MAX（必须至少 65535）。后面的i++ 尝试将i 递增到UINT_MAX 之外，导致unsigned wrap-around 为0。效果是一样的，但是细节错误。

【解决方案2】：

如果你想在循环的条件下这样做

for (unsigned i = 0; i < 3; i++) {
    if (i == 2) i = -1;
}

比较了 UINT_MAX 和 3 你应该写

for (unsigned i = 0; i < 3; i++) {
    if (i == 2) i = -2;
}

在这种情况下，递增i 你将得到UINT_MAX。否则，如果i 已经包含UINT_MAX，那么在循环表达式i++ 中递增它会得到0，结果是无限循环。

或者你也可以这样写

for (unsigned i = 0; i < 3; i++) {
    if (i == 2) i = ~i;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

因为一旦 i 变为 2 它将变为 0 然后使用 i++，循环继续直到再次i=2，所以它再次变为0，同样的过程将继续。

【讨论】：

【解决方案4】：

如果我重写你的代码，那么可能会更清楚地了解原因

unsigned i = 0;
while (i < 3) {
    if (i == 2) i = -1;
    i++;
}

i++ 发生在循环的末尾，因此 i 再次变为 0。

【讨论】：