Нескінченний цикл

Нескінченний цикл — в програмуванні різновид циклу, записаний таким чином, що умова виходу з нього ніколи не виконується.

Про програму, що увійшла в нескінченний цикл, деколи говорять, що вона зациклилась. Використання цього дієслова вийшло далеко за межі програмування, і воно часто застосовується в зовсім іншому значенні.

Нескінченний цикл як абстрактна конструкція

Будь-який цикл, відповідно до Тюринг-повноти, можна виразити як нескінченний цикл, у тілі якого є перевірка умови виходу та команда виходу з циклу.

Будь-яка програма може бути написаною за допомогою:

• нескінченних циклів;
• команд виходу з циклу;
• операторів розгалуження (if-then);
• послідовністю команд, виконуваних одна за іншою;

Примітка: зверніть увагу, що універсальний оператор GOTO (безумовний перехід) не потрібен, а достатньо спеціального оператора виходу з циклу, при цьому, у випадку n вкладених циклів буде потрібно n спеціальних операторів виходу з циклу (окрім невеликої кількості мов з розширеним синтаксисом операторів виходу) або один оператор GOTO і одна мітка.

Приклади

Pascal

while true do  begin  { тіло циклу }  end; //або repeat { тіло циклу } until false; 

Для С-подібних мов

for (;;) {  /* тіло циклу */ } // або while(true) {  /* тіло циклу */ } // або while(1) {   /* тіло циклу */ } // або do {  /* тіло циклу */ } while(true) // або do {  /* тіло циклу */ } while(1) 

Python

while True: # тіло циклу 

Пакетний файл MS-DOS

:loop rem тіло циклу goto loop

Bash

while true do # тіло циклу done 

Ruby

Мова містить спеціальну конструкцію нескінченного циклу:

 loop {  # тіло циклу  } 

Ада

Ада також містить спеціальну конструкцію, що описує нескінченний цикл:

loop -- тіло циклу end loop; 

Окрім того, варто відмітити, що Ада дозволяє здійснити вихід одразу з декількох вкладених циклів, а також має умовну форму оператора виходу, що дозволяє уникнути використання оператора розгалуження.

Out_Cycle: loop ... loop ... exit Out_Cycle when Logic_Exp; -- рівносильно  if Logic_Exp then exit Out_Cycle; end if; ... end loop; ... end loop Out_Cycle; --звідси продовжиться виконання програми --після виконання інструкції exit Out_Cycle; 

Lua

while true do -- тіло циклу end 

Практика

В програмуванні нескінченні цикли є одним з джерел нестійкої роботи програми. Тим не менш їх широко використовують в практиці.

Їхнє використання відбувається завдяки тому, що майже кожна мова програмування надає конструкції, які дозволяють примусово перервати виконання циклу. Наприклад, Break в Delphi, EXIT FOR в BASIC тощо.

В житті часто роблять нескінченний цикл while з умовою виконання True (while True do ...), й в подальшому за необхідність в тіло циклу додають умови, за яких зупиняють його виконання Break-подібними операторами.

В C++ цикл проходу по деякому набору елементів з використанням абстрактного класу (ітератора) виглядає так:

Element* el; SomeIterator it(); for (el=it.get(); el!=NULL; el=it.get()) {  ...  } 

В деяких діалектах Pascal цей же цикл (із зберіганням можливості використовувати оператор continue, тобто, без el:=it.Get; в кінці циклу) виглядає так:

it := SomeIterator.Create; repeat  el := it.Get;  if el=nil then break;  ... until false; 

Програми, з яких немає виходу (наприклад операційні системи, прошивки мікроконтролерів), також зазвичай є нескінченними циклами. Для попередження неконтрольованого нескінченого циклу використовують сторожовий таймер.

В деяких випадках, наприклад, в скриптах керування персонажами комп'ютерних ігор, вихід з програми фактично означає її зупинку. Тому розробник не вказувати умову виходу, інтерпретатор ігрової програми працює в нескінченному циклі. Такий принцип прийнятий, наприклад, в Game Maker, в деяких іграх для програмістів.

Приклади

• Приклади нескінченних циклів різними мовами

Див. також

• Цикл do while
• Цикл

Примітки

1. Endless loop in C/C++
2. Ada Programming: Control: Endless Loop