调用函数后无输出：C++随机数排序打印问题排查

我正在开发一个C++程序，功能是生成随机数并打印，第二部分需要打印升序排序后的随机数。调整数组升序排序函数后，调用print函数完全无输出。之前第二部分会输出但全是0，现在改完彻底没输出，没法验证修复效果。

原始代码 #

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;

#define lowerbound 10.0
#define upperbound 950.0
#define min_values 75
#define max_values 150
#define max_val_file 40
#define max_output 12

double randDouble();
int buildRandom(double array[]);
void print(string, double array[], int);
void sort(double array[], int);


int main()
{
    srand(19);
    
    int num_vals;
    double random_array[max_values];
    double sorted_array[max_values];
    
    string title1 = "Random Values";
    string title2 = "Sorted Random Values";
    
    num_vals = buildRandom(random_array);
    
    cout << "There are " << num_vals << " values in the first array" << '\n';
    
    print(title1, random_array, num_vals);
    
    sort(random_array, num_vals);
    
    cout << '\n';
    
    print(title2, sorted_array, num_vals);
}

double randDouble()
{
    int random_integer = rand();
    double random_value;
    
    random_value = lowerbound + (random_integer / (RAND_MAX / (upperbound - lowerbound)));
    
    return random_value;
}

int buildRandom(double random_array[])
{
    int num_vals = min_values + rand() % (max_values - min_values + 1);
    int i;
    double random_num;
    
    for (i = 0; i < num_vals; ++i)
    {
        random_num = randDouble();
        random_array[i] = random_num;
    }
    
    return num_vals;
}

void print(string title, double random_array[], int num_vals)
{
    int i;
    
    cout << '\n' << title << '\n' << '\n'<< setw(8);
    
    for (i = 0; i < num_vals; ++i)
    {
        cout << setprecision(3) << fixed << random_array[i] << setw(9);
        
        if ((i + 1) % max_output == 0)
        {
            cout << '\n' << setw(8);
        }
    }
}

void sort (double sorted_array[], int numberOfValues)
{
    int top = 0;
    int x, SSF, PTR;
    double swap;
    double last = numberOfValues - 1;
    
    for (top = 0; top < last; ++top)
    {
        PTR = top;
        SSF = top;
        for (x = 0; PTR < last; ++x)
        {
            if (sorted_array[PTR] < sorted_array[SSF])
            {
                SSF = PTR;
            }
        }
        
        swap = sorted_array[SSF];
        sorted_array[SSF] = sorted_array[top];
        sorted_array[top] = swap;
    }
}

问题根源 #

1. 死循环导致程序卡住：sort函数内层循环for (x = 0; PTR < last; ++x)中，PTR的值始终等于top，没有递增，导致循环条件永远成立，程序陷入死循环，根本无法执行到后续的print语句。
2. 未初始化数组被打印：main函数中打印的sorted_array从未被赋值，之前输出0是因为栈数组的默认初始化值，现在死循环直接阻断了打印流程。
3. 整数除法丢失精度：randDouble函数中random_integer / (RAND_MAX / (upperbound - lowerbound))是整数除法，会导致生成的随机数精度严重丢失。
4. 排序逻辑遍历不完整：内层循环没有遍历top之后的所有元素，无法正确找到最小值的位置。

修复方案 #

1. 修复排序函数的死循环与遍历逻辑 #

将sort函数的内层循环改为遍历top之后的所有元素，去掉无用的x变量：

void sort (double array[], int numberOfValues)
{
    int top;
    int SSF, PTR;
    double swap;
    int last = numberOfValues - 1; // 数组索引用int类型更合理
    
    for (top = 0; top < last; ++top)
    {
        SSF = top;
        // 遍历top之后的所有元素，寻找最小值的位置
        for (PTR = top + 1; PTR <= last; ++PTR)
        {
            if (array[PTR] < array[SSF])
            {
                SSF = PTR;
            }
        }
        
        // 交换当前top位置与最小值位置的元素
        swap = array[SSF];
        array[SSF] = array[top];
        array[top] = swap;
    }
}

2. 正确关联排序后的数组 #

在main函数中，排序前将random_array的内容复制到sorted_array，确保排序的是目标数组，且打印的是已排序的内容：

// main函数中排序前添加数组复制逻辑
for (int i = 0; i < num_vals; ++i) {
    sorted_array[i] = random_array[i];
}
sort(sorted_array, num_vals);

3. 修正随机数生成的精度问题 #

将randDouble中的整数除法改为浮点除法，避免精度丢失：

double randDouble()
{
    int random_integer = rand();
    double random_value;
    
    random_value = lowerbound + static_cast<double>(random_integer) / RAND_MAX * (upperbound - lowerbound);
    
    return random_value;
}

4. 优化打印格式 #

在print函数末尾添加换行，避免输出内容粘在一起：

void print(string title, double random_array[], int num_vals)
{
    int i;
    
    cout << '\n' << title << '\n' << '\n'<< setw(8);
    
    for (i = 0; i < num_vals; ++i)
    {
        cout << setprecision(3) << fixed << random_array[i] << setw(9);
        
        if ((i + 1) % max_output == 0)
        {
            cout << '\n' << setw(8);
        }
    }
    cout << '\n'; // 添加末尾换行
}

修复后效果 #

程序会正常生成随机数，打印原始随机值，然后打印升序排序后的随机值，无死循环，随机数精度正常。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者1tylers