为什么是死循环

让我们先来看看这个语句：

for(double d=0; d != 5.0; d += 0.1)
{
        std::cout << d << std::endl;
        //或者做其它的事
}

 

问题是，如果哪位现在去运行上述的代码，把它放到一个main里面，那么会发现屏幕上会一直打印不停。这是为什么？在我们大脑中，这个循环总会在d==5.0的时候停止的。

解答

要解答这个问题并不是很难，只要给大家一点提醒，大家就会立刻明白。计算机中使用什么来存储实数──浮点数的格式，这是一个二进制的格式，需要告诉大家的是：0.1不能在浮点格式的实数中精确表示，它是一个无穷循环小数。理解这一点对于二进制不在熟悉的可能有点困难，大家可以考虑一个生活在常见的例子：1/3，这个数大家都很熟悉，它在十进制中不能精确表示，因为它是0.3333333……。我们知道，1/3 + 1/3 + 1/3是1，但是我们肯定不会有0.3333 + 0.3333 + 0.33333是1的结果，无论如何1/3不能在二进制中精确表示，此时我们就永远不会有1这个结果。

同样的道理，在二进制中我们永远不能把0.1精确表示，此时无论你怎么把0.1加也不会产生5.0的结果，所以那个不等式（d != 5.0）始终成立，从而产生了死循环！

这个问题提醒我们：计算机中处理数值是有限精度的，所以在许多时候我们必须去考虑数值的精度，尤其是二进制精度。对于上面的例子，我们似乎更应该这么写：

for(double d=0; d <= 5.0; d += 0.1)
{
        std::cout << d << std::endl;
        //或者做其它的事
}

 

此时就不会出现死循环了，因为总会有一个时刻d会不小于5.0。