C++新手编写的while循环程序为何出现无限输出？

你的代码如下：

int main() {
    int i = 12;
    while (i > 10) {
        cout << i;
        i++;
    }
    return 0;
}

导致程序持续运行的核心原因有两点：

• 有符号整数溢出属于未定义行为
  C++标准明确规定，有符号整数（如int）溢出后的行为是未定义的。编译器可以基于“溢出永远不会发生”的假设做优化——既然i从12开始每次自增1，逻辑上只会越来越大，永远满足i>10的条件，因此直接将循环优化为无限循环，根本不会执行到i达到最大值的环节。

• 未优化情况下，溢出前的输出量极大
  即便编译器未做优化，int从12增长到最大值2147483647需要输出超过20亿个数字，这个过程耗时极长，看起来和无限运行无异，你可能还没等到溢出发生就误以为程序不会终止。而溢出后，i会变为-2147483648（int的最小值），此时i>10不成立，循环才会终止，但这个过程几乎无法等待到。

如果要避免这类问题，要么改用无符号整数（unsigned int，其溢出行为是明确的回绕到0），要么在循环条件中增加上限判断，比如while (i > 10 && i < INT_MAX)。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者noctite