Цикл for, который кажется практически бесконечным

Я сейчас отлаживаю какой-то код и наткнулся на эту строку:

for (std::size_t j = M; j <= M; --j)

(Написано моим начальником, который в отпуске.)

Мне это кажется действительно странным.

Что оно делает? На мой взгляд, это похоже на бесконечный цикл.

std::size_tСтандарт C ++ гарантирует, что это unsignedтип. И если вы уменьшитеunsigned тип с 0, стандарт гарантирует, что результатом этого будет наибольшее значение для этого типа.

Это значение всегда больше или равно M¹ цикла поэтому цикл завершается.

Таким образом, j <= Mприменительно к unsignedтипу это удобный способ сказать «запустите цикл до нуля, затем остановитесь».

Существуют альтернативы, такие как запуск на jодин больше, чем вы хотите, и даже использование оператора слайда for (std::size_t j = M + 1; j --> 0; ){ , которые, возможно, более понятны, хотя требуют большего набора текста. Я предполагаю, что есть один недостаток (кроме сбивающего с толку эффекта, который он производит при первой проверке), заключается в том, что он плохо переносится на языки без беззнаковых типов, такие как Java.

Также обратите внимание, что схема, которую выбрал ваш начальник, «заимствует» возможное значение из unsignedнабора: в этом случае случается, что Mнабор std::numeric_limits<std::size_t>::max()не будет иметь правильного поведения. Фактически, в этом случае цикл бесконечен . (Это то, что вы наблюдаете?) Вы должны вставить комментарий к этому эффекту в код и, возможно, даже подтвердить это конкретное условие.

Вероятно, ваш начальник пытался вести обратный отсчет от Mнуля до нуля включительно, выполняя определенные действия с каждым числом.

К сожалению, есть крайний случай, когда это действительно даст вам бесконечный цикл, в котором Mмаксимальное значениеsize_t значение, которое вы можете иметь. И хотя четко определено, что будет делать беззнаковое значение, когда вы уменьшите его с нуля, я утверждаю, что сам код является примером небрежного мышления, тем более, что существует вполне жизнеспособное решение без недостатков попытки ваших боссов.

Этим более безопасным вариантом (и, на мой взгляд, более читабельным, при сохранении жестких ограничений по объему) будет:

{
    std::size_t j = M;
    do {
        doSomethingWith(j);
    } while (j-- != 0);
}

В качестве примера см. Следующий код:

#include <iostream>
#include <cstdint>
#include <climits>
int main (void) {
    uint32_t quant = 0;
    unsigned short us = USHRT_MAX;
    std::cout << "Starting at " << us;
    do {
        quant++;
    } while (us-- != 0);
    std::cout << ", we would loop " << quant << " times.\n";
    return 0;
}

Это в основном то же самое с объектом, unsigned shortи вы можете видеть, что он обрабатывает каждое отдельное значение:

Starting at 65535, we would loop 65536 times.

Замена do..whileцикла в приведенном выше коде тем, что в основном сделал ваш босс, приведет к бесконечному циклу. Попробуйте и посмотрите:

for (unsigned int us2 = us; us2 <= us; --us2) {
    quant++;
}