完美数字错误？

Question

目前我有这段代码，并且它有效。

#include <stdio.h>

int isFactor(long number1, long number2)
{
  int isitFactor = (number2 % number1 == 0)?1:0;
  return isitFactor;
}

int isPerfect(int number)
{
   int counter;
   int sum;
   for (counter = 1; counter < number; counter++) 
      if (isFactor(counter, number)) 
         sum += counter;
   return (sum == number);
}

int main()
{
   int counter = 1;
   for (counter = 1; counter <= 100; counter++)
   {
      printf("", isPerfect(counter));
      if (isPerfect(counter)) 
         printf("%d\n", counter);
   }
}

但是，如果我在 main() 中用 printf 删除不必要的行，它就无法产生任何数字......可能的原因？！

Answer 1

函数 isPerfect 中的变量 sum 未初始化。

Answer 2

该代码有两个问题，第一个问题是 sum 未初始化，并且通常会设置为调用函数时堆栈上发生的任何垃圾。自动变量不保证初始化为零（或任何其他值），因此，如果您需要它们以特定值开始，您必须自己初始化它们。

第二个问题（现已通过您的编辑修复）是缺少 isFactor 。尽管您可能希望将其作为函数，但以下代码可以工作，生成两个小于 100 的完美数字：6 和 28：

#include "stdio.h"

#define isFactor(c,n) ((n % c) == 0)

int isPerfect (int number) {
    int counter;
    int sum = 0;  // <-- note initialisation here.
    for (counter = 1; counter < number; counter++)
        if (isFactor(counter, number)) sum += counter;
    return (sum == number);
}

int main (void) {  // try to use one of the two canonical forms.
    int counter = 1;
    for (counter = 1; counter <= 100; counter++)
        if (isPerfect(counter)) printf("%d\n", counter);
    return 0;
}

---

并且，研究一下它为什么可以工作有了额外的 printf，这是一个可行的解释。

调用函数时，只需减少堆栈指针即可在堆栈上分配局部变量。你的 isPerfect 汇编代码可能只有这样的序言：

sub %esp,8

然后你使用 %esp 处的内存作为计数器，使用 %esp + 4 来求和。在不初始化 sum 的情况下，它会从该内存位置发生的任何事情开始，该位置可能不为零。

现在考虑一下当您首先调用 printf 时会发生什么。毫无疑问，它有自己的局部变量，因此它使用堆栈的一部分，您稍后将依赖该部分将其初始化为零。当printf返回时，它不会将这些内存位置设置回以前的值，它只是增加堆栈指针以跳过它们。

然后，当您调用 isPerfect 时，这些内存位置很可能与您调用 printf 之前的位置不同，仅仅是因为 printf > 一直将它们用于自己的目的。

如果您幸运（或不幸，取决于您的观点），sum 所在的内存位置甚至可能为零。但这仍然是未定义的行为，您不应该依赖它 - 显式初始化 sum 并且您的（立即）问题将会结束。

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如果这是家庭作业，请随意忽略这一点（事实上，主动忽略它，因为你可能会因抄袭而被抓）。这就是我第一次实现 isPerfect 函数的方法。它不会调用函数来计算因子，因为虽然它们通常相当快，但它们并非没有成本，而且无论如何，这样简单的事情都可以在一行 C 中完成。

int isPerfect (int num) {
  int i, left;
  for (i = 1, left = num; i < num; i++)
    if ((num % i) == 0)
      left -= i;
  return (left == 0);
}

毫无疑问，它可以做得更快，但投资回报率在达到某一点后很快就会下降。