为什么试图通过for循环导致无限循环而达到2,147,483,647？

我有一个程序（代码如下），模拟一个骰子滚动指定数量的卷（num;），然后打印结果。出于某种原因，程序可以完成的最大滚动数量是2,147,483,583，而不是2,147,483,647的整数限制。当输入2,147,483,647作为卷的数量时，程序根本不会产生输出。为什么试图通过for循环导致无限循环而达到2,147,483,647？

这是否有特定的原因？

import java.security.SecureRandom; 

public class RollDie { 
// number of rolls 
private static float num = 2147483583; 

public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
    long start = System.currentTimeMillis(); 
    System.out.print("Rolling...\n"); 

    SecureRandom randomNumbers = new SecureRandom(); 
    int frequency1 = 0; 
    int frequency2 = 0; 
    int frequency3 = 0; 
    int frequency4 = 0; 
    int frequency5 = 0; 
    int frequency6 = 0; 

    for (int roll = 1; roll <= num; roll++) { 
     // randomly selecting face ('rolling') 
     int face = 1 + randomNumbers.nextInt(6); 

     switch (face) { 
     case 1: 
      ++frequency1; 
      break; 
     case 2: 
      ++frequency2; 
      break; 
     case 3: 
      ++frequency3; 
      break; 
     case 4: 
      ++frequency4; 
      break; 
     case 5: 
      ++frequency5; 
      break; 
     case 6: 
      ++frequency6; 
      break; 
     } 
    } 

    long end = System.currentTimeMillis(); 
    long totalTime = ((end - start)/1000); 
    // displaying results 
    System.out.println("\nFace\tFrequency"); 
    System.out.printf("1\t%d%n2\t%d%n3\t%d%n4\t%d%n5\t%d%n6\t%d%n", 
      frequency1, frequency2, frequency3, frequency4, frequency5, 
      frequency6); 
    System.out.println("\nTime taken: " + totalTime + " seconds."); 
    } 
}

来源

2017-08-29 Alex Ritchie

如果你调试了一下以找出这里发生了什么，并询问了一个更具体的问题（或两个），这个问题将具有更多的未来价值。 – Dukeling

有关如何编辑我的帖子以改善它的任何建议？ @Dukeling –

问题是，要达到这个问题的理想版本将需要对您的问题进行根本改变，但在此阶段这样做会使部分答案无效，这并不好。更具体地说，这里有两个问题 - （1）试图用'float'表示大整数，（2）试图循环到2,147,483,647 - 理想情况下应该是两个单独的问题，但两个答案都解决这两个问题，所以你现在无法真正缩小它的范围。但是，您可以做的是[尽可能减少代码]（https://ideone.com/CVZ0Gr）。 – Dukeling

没有输出，因为for循环永远不会终止。您必须将条件从for (int roll = 1; roll <= num; roll++)更改为for (int roll = 0; roll < num; roll++)。

在您的情况下，滚动达到Integer.MAX_VALUE，条件为仍然为真，因此循环再次进入。现在滚动增加，溢出到Integer.MIN_VALUE，并且是仍然< = num。因此，for循环从不停止。

此外，您将遇到num为float的问题，请参阅Eran's answer以获得解释。

来源

2017-08-29 11:39:19

您的num变量为float类型。 float类型的精度有限，因此它不能准确地表示任何大的int值。

第二个问题是由Malte指出的 - 当您将限制设置为Integer.MAX_VALUE时，由于int溢出，您的循环不会终止。

如果将num更改为int并将环路条件更改为roll < num，则循环将在正确的迭代次数后终止。

来源

2017-08-29 11:39:21 Eran

更改'num'的类型并不能完全解决问题。这不起作用的原因是for循环的结束条件。它永远不会中断，因为'roll'溢出。不过，我同意，浮点数可能需要不正确的循环执行次数。 –

@MalteHartwig你部分正确，我部分正确。完整答案是两个答案的组合。您的解决方案将防止无限循环，但循环会过早退出（当roll == 2147483584）时。 – Eran

是的，我改变了一下我的评论。从来没有使用过浮动很多，有趣的是你遇到问题的速度有多快。 –

为什么试图通过for循环导致无限循环而达到2,147,483,647？

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