全国青少年软件编程（C语言）程序调试一则

2020年12月的全国青少年软件编程考试（C语言）有一题：

题目：角谷猜想

所谓角谷猜想，是指对于任意一个正整数：如果是奇数，则乘3加1；如果是偶数，则除以2，得到的结果再按照上述规则重复处理，最终总能够得到1。

如，假定初始整数为5，计算过程分别为16、8、4、2、1。

程序要求输入一个整数，将经过处理得到1的过程输出来。

时间限制：1000 内存限制：65536

输入：一个正整数N( N<= 2,000,000）

输出：从输入整数到1的步骤，每一步为一行，每一步中描述计算过程。最后一行输出“End”。如果输入为1，直接输出“End”。

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程序逻辑比较简单，就是 循环+分支 结构。



调试了几个数，没发现什么问题，int的范围是-2147483648 ~ 2147483647. 这个范围远大于题目要求的 N<=2000000。然而，最后成绩显示此题没通过。

查其原因，思路没问题，很可能 int 溢出了，但这只是猜测，需要验证，于是该代码如下：



运行后发现 n = 113383时，程序会死循环。

运行结果如下：



原因找到了，将n的类型定义成unsigned int或者long long均可通过。

总结：

需要特别注意数值溢出带来的问题。经验不一定可靠，例如上面谁能想到113383这个数会引起BUG。即使能猜到会溢出，但手工输入就太困难了，可以考虑加入一些测试代码。