如何检测和避免无限循环？

Question

我想确保我的 Web 应用程序性能良好并且不会出现任何性能问题。当我搜索时，我发现与性能问题相关的最常见问题之一是“无限循环”问题。

我想问：

我应该从哪里开始检查我的代码不会导致无限循环？

有文章、建议、说明、示例吗？我将不胜感激。

例如：

这段代码可能会导致无限循环吗？

public static IEnumerable<SubjectNode> ReadSubjectNodes(string filePath)
{
    using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read))
    using (XmlReader xrdr = new XmlTextReader(fs))
        while (xrdr.Read())
            if (xrdr.NodeType == XmlNodeType.Element && xrdr.LocalName == "subject")
                yield return new SubjectNode(xrdr.GetAttribute("id"), xrdr.GetAttribute("name"), xrdr.GetAttribute("short"));
}

提前致谢

Answer 1

好吧，据我所知，代码不会导致无限循环 - 它不是递归的，文件系统中的XmlReader最终将耗尽数据。不过，它可能会长时间运行。在某些情况下，添加健全性检查可能会有所帮助 - 这可能是计数器或时间检查。例如：

public static IEnumerable<SubjectNode> ReadSubjectNodes(string filePath)
{
    int safetyCheck = 10000;
    using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read))
    using (XmlReader xrdr = new XmlTextReader(fs))
        while (xrdr.Read()) {
            if(--safetyCheck == 0) throw new SomeTypeOfException();
            ... more code
        }
    ... more code
}

Answer 2

没有办法确定性地预先确定循环是否将运行无限次，除了那些具有编译时定义的迭代次数并且不改变其主体中的迭代计数器的循环之外。

只需编写不易出现无限循环的好代码即可：检查 while 循环内的条件并考虑它们可能导致无限循环的情况。就是这样。

Answer 3

您在此处发布的代码有一个退出条件：当 XmlTextReader 到达其流的末尾时。因此，它不是无限循环。

这确实是您需要做的事情来防止这些情况：确保每个循环都有一个导致其退出的条件。编写代码时比稍后检查要容易得多。

Answer 4

当您循环直到满足参数（ while 循环）时，就会发生无限循环，但 while 子句可能永远无法满足退出循环的要求。因此它会永远持续下去。

也有可能导致递归循环，即您从自身内部（或类似的）调用函数，它将不断调用函数，但永远不会接近退出。

while (xrdr.Read())，只要 .Read() 自动调用移动到下一个元素就可以了。此时，由于您的 xrdr 不是无限源，因此它最终会到达终点并退出。