具有自定义数字的阶乘函数不起作用答案

【问题标题】：factorial function with custom numbers doesn't work具有自定义数字的阶乘函数不起作用
【发布时间】：2017-04-18 10:04:06
【问题描述】：

最近我一直在开发一个库来处理具有数千位数字的非常大的数字。我现在已经为这些事情处理了一个阶乘函数，因为我刚刚设置了乘法。

largeNum factorial(largeNum& input) {
    if (input > one) return (input * factorial(--input));
    else return one;
}

"one" 是一个 largeNum，它的值定义为 "one" 并带有 "+" 号，因为我还没有实现整数转换。

Factorial 是 largeNum 类的友元函数。我没有收到任何语法错误，它必须是合乎逻辑的。

前缀 -- 运算符已正确重载并经过测试。

乘法和“>”运算符也是如此。

输入 5 返回 24，即 4！
输入 6 返回 120，即 5!。等等。

也许我只是因为睡眠不足而完全失明，但我需要一些帮助。干杯。

【问题讨论】：

您正在对评估顺序做出假设，这会导致未定义的行为。我建议将--input 更改为input - 1。
factorial 应该将参数作为 const 引用而不是没有 const 引用。
“减号运算符很容易实现......”我想你说的是一元-，这在这里并不重要
你的二进制 - 是什么样子的？
为什么阶乘函数需要访问数字类的内部？换句话说：为什么它是朋友？

标签： c++ class math friend factorial

【解决方案1】：

回答您的问题：“意外”结果，即“输入 5 给出 4！，而不是 5！”，与以下代码行引入的未定义行为有关：

input * factorial(--input)

请注意，C++ 中运算符的求值顺序大多是未定义的（例如，参见cppreference）。因此，factorial(--input) 可能会在其结果乘以 input 的（同时更改？）值之前进行评估。结合副作用，其中操作更改相同（或其他）对象，当相同（或其他）对象用于同一表达式时，通常会导致未定义的行为，而两者之间没有序列点。正如操作n = ++i + i; 是UB（参见evaluation order / undefined behaviour）。

因此，此代码有时可能会按照您的预期运行，但也可能会完全不同。

所以如果--input 对input 的内容有副作用（我们可以假设），那么您的代码必须重写为

input * factorial(input-one)

其中(input - one) 不得以任何方式更改input（当然，必须实现它以提供正确的结果）。

【讨论】：