Java Forever Loop Puzzles

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        首先需要说明的是，以下问题都是出自《Java解惑》，这里做一个整理，也加深一下印象。

       下面所有的问题都是给出一个循环，给它加一个什么样的变量声明，使它作用于循环上时能够使循环无限循环下去（即变成一个无限循环）。

1.

Java代码  

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

     

      这个问题还比较简单，只需要这样声明即可（注意：上面的是小于等于号）：int start = Integer.MAX_VALUE - 1;

2.

Java代码  

1. While (i == i + 1) {}   

     

         如果 i 在循环开始之前被初始化为无穷大，无穷大加 1 还是无穷大，那么终止条件测试(i == i + 1)就会被计算为 true，从而使循环永远都不会终止。这样声明即可：double i = Double.POSITIVE_INFINITY;

      事实上，任何足够大的浮点数都可以实现这一目的，例如：  double i = 1.0e40; 这样做之所以可以起作用，是因为一个浮点数值越大，它和其后继数值之间的间隔就越大。浮点数的这种分布是用固定数量的有效位来表示它们的必然结果。对一个足够大的浮点数加 1 不会改变它的值，因为 1 是不足以“填补它与其后继者之间的空隙”。 

3.

Java代码  

1. while (i != i) { }   

       

         IEEE 754 浮点算术保留了一个特殊的值用来表示一个不是数字的数量，这个值就是 NaN（“不是一个数字（Not a Number）”的缩写），对于所有没有良好的数字定义的浮点计算，例如 0.0/0.0，其值都是它。规范中描述道，NaN 不等于任何浮点数值，包括它自身在内。因此，如果 i 在循环开始之前被初始化为 NaN，那么终止条件测试(i != i)的计算结果就是 true，循环就永远不会终止。很奇怪但却是事实。  可以这样声明：double i = 0.0 / 0.0;
     为了表达清晰，可以使用标准类库提供的常量： double i = Double.NaN;

4.

Java代码  

1. while (i != i + 0) { }   

      

         注意：此题不使用浮点数。

      我们必然可以得出这样的结论，即 i 的类型必须是非数值类型的，并且这其中存在着解谜方案。唯一的 + 操作符有定义的非数值类型就是 String。+ 操作符被重载了：对于 String 类型，它执行的不是加法而是字符串连接。如果在连接中
的某个操作数具有非 String 的类型，那么这个操作书就会在连接之前转换成字符串。 

      事实上，i 可以被初始化为任何值，只要它是 String 类型的即可，例如：String i = "Hello";

5.

Java代码  

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

     

        在Java5.0版本及以后，<=操作符在原始数字类型集上是反对称的，但是<=操作符在被包装的数字类型（Byte、Character、Short、Integer、Long、Float 和 Double）的操作数上不是反对称的，因为 Java 的判等操作符（==和!=）在作用于对象引用时，执行的是引用ID 的比较，而不是值的比较。

     所以这样声明即可：  Integer i = new Integer(0);  Integer j = new Integer(0); 

Java代码  

1. public class Test4   
2. {  
3.     public static void main(String[] args)   
4.     {   
5.         System.out.println(new Integer(0) == 0); //输出：true  
6.         System.out.println(new Integer(0) == new Integer(0)); //输出：false  
7.     }   
8. }  

 6.

Java代码  

1. while (i != 0 && i == -i) { }   

     

        可以推断出 i 的类型必然是整数型的。总共存在偶数个 int 数值——准确地说有2的32次方个——其中一个用来表示 0，这样就剩些奇数个 int 数值来表示正整数和负整数，这意味着正的和负的 int 数值的数量必然不相等。这暗示着至少有一个 int数值，其负值不能正确地表示成为一个 int 数值。 

     事实上，恰恰就有一个这样的 int 数值，它就是 Integer.MIN_VALUE，十六进制表示是 0x80000000。其符号位为 1，其余所有的位都是 0。如果我们对这个值取负值，那么我们将得到 0x7fffffff+1，也就是 0x80000000，即
Integer.MIN_VALUE！因此，Integer.MIN_VALUE 是它自己的负值，Long.MIN_VALUE 也是一样。对这两个值取负值将会产生溢出，但是 Java 在整数计算中忽略了溢出。

     因此可以这样声明：int i = Integer.MIN_VALUE; 或者：long i = Long.MIN_VALUE;

Java代码  

1. public class Test4   
2. {  
3.     public static void main(String[] args)   
4.     {   
5.         int i = Integer.MIN_VALUE;  
6.         long j = Long.MIN_VALUE;  
7.           
8.         System.out.println(i == -i); //输出：true  
9.         System.out.println(j == -j); //输出：true  
10.     }   
11. }  

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