Java無限迴圈問題

        首先需要說明的是，以下問題都是出自《Java解惑》，這裡做一個整理，也加深一下印象。

 

       下面所有的問題都是給出一個迴圈，給它加一個什麼樣的變數宣告，使它作用於迴圈上時能夠使迴圈無限迴圈下去（即變成一個無限迴圈）。

 

1.

for (int i = start; i <= start + 1; i++) {} 

     

      這個問題還比較簡單，只需要這樣宣告即可（注意：上面的是小於等於號）：int start = Integer.MAX_VALUE - 1;

 

2.

While (i == i + 1) {} 

     

         如果 i 在迴圈開始之前被初始化為無窮大，無窮大加 1 還是無窮大，那麼終止條件測試(i == i + 1)就會被計算為 true，從而使迴圈永遠都不會終止。這樣宣告即可：double i = Double.POSITIVE_INFINITY;

      事實上，任何足夠大的浮點數都可以實現這一目的，例如：  double i = 1.0e40; 這樣做之所以可以起作用，是因為一個浮點數值越大，它和其後繼數值之間的間隔就越大。浮點數的這種分佈是用固定數量的有效位來表示它們的必然結果。對一個足夠大的浮點數加 1 不會改變它的值，因為 1 是不足以“填補它與其後繼者之間的空隙”。 

 

3.

while (i != i) { } 

       

         IEEE 754 浮點算術保留了一個特殊的值用來表示一個不是數字的數量，這個值就是 NaN（“不是一個數字（Not a Number）”的縮寫），對於所有沒有良好的數字定義的浮點計算，例如 0.0/0.0，其值都是它。規範中描述道，NaN 不等於任何浮點數值，包括它自身在內。因此，如果 i 在迴圈開始之前被初始化為 NaN，那麼終止條件測試(i != i)的計算結果就是 true，迴圈就永遠不會終止。很奇怪但卻是事實。  可以這樣宣告：double i = 0.0 / 0.0;
     為了表達清晰，可以使用標準類庫提供的常量： double i = Double.NaN;

 

4.

while (i != i + 0) { } 

      

         注意：此題不使用浮點數。

      我們必然可以得出這樣的結論，即 i 的型別必須是非數值型別的，並且這其中存在著解謎方案。唯一的 + 操作符有定義的非數值型別就是 String。+ 操作符被過載了：對於 String 型別，它執行的不是加法而是字串連線。如果在連線中
的某個運算元具有非 String 的型別，那麼這個操作書就會在連線之前轉換成字串。 

      事實上，i 可以被初始化為任何值，只要它是 String 型別的即可，例如：String i = "Hello";

 

5.

while (i <= j && j <= i && i != j) { } 

     

        在Java5.0版本及以後，<=操作符在原始數字型別集上是反對稱的，但是<=操作符在被包裝的數字型別（Byte、Character、Short、Integer、Long、Float 和 Double）的運算元上不是反對稱的，因為 Java 的判等操作符（==和!=）在作用於物件引用時，執行的是引用ID 的比較，而不是值的比較。

     所以這樣宣告即可：  Integer i = new Integer(0);  Integer j = new Integer(0); 

public class Test4 
{
	public static void main(String[] args) 
	{ 
		System.out.println(new Integer(0) == 0); //輸出：true
		System.out.println(new Integer(0) == new Integer(0)); //輸出：false
    } 
}

 

 6.

while (i != 0 && i == -i) { } 

     

        可以推斷出 i 的型別必然是整數型的。總共存在偶數個 int 數值——準確地說有2的32次方個——其中一個用來表示 0，這樣就剩些奇數個 int 數值來表示正整數和負整數，這意味著正的和負的 int 數值的數量必然不相等。這暗示著至少有一個 int數值，其負值不能正確地表示成為一個 int 數值。 

     事實上，恰恰就有一個這樣的 int 數值，它就是 Integer.MIN_VALUE，十六進位制表示是 0x80000000。其符號位為 1，其餘所有的位都是 0。如果我們對這個值取負值，那麼我們將得到 0x7fffffff+1，也就是 0x80000000，即
Integer.MIN_VALUE！因此，Integer.MIN_VALUE 是它自己的負值，Long.MIN_VALUE 也是一樣。對這兩個值取負值將會產生溢位，但是 Java 在整數計算中忽略了溢位。

     因此可以這樣宣告：int i = Integer.MIN_VALUE; 或者：long i = Long.MIN_VALUE;

public class Test4 
{
	public static void main(String[] args) 
	{ 
		int i = Integer.MIN_VALUE;
		long j = Long.MIN_VALUE;
		
		System.out.println(i == -i); //輸出：true
		System.out.println(j == -j); //輸出：true
    } 
}