如何在python中检测无限循环

我正在学习Python3，正在做一个练习，要求编写一个Python程序，模拟/读取一个基本程序作为输入。我一直在写Python程序中应该检测无限循环的部分。以下是我目前掌握的代码：

def execute(prog):
   while True:
      location = 0
      if prog[location] == len(prog) - 1:
         break
         return "success"
      getT = prog[location].split()
      T = len(getT) - 1
      location = findLine(prog, T)
   visited = [False] * len(prog)

这里，prog是包含基本程序的字符串列表（字符串的形式为5 GOTO 30、10 GOTO 20等）

T是prog[location]中指示的目标字符串

如果BASIC程序有一个无限循环，那么我的Python程序将有一个无限循环。我知道，如果任何一行被访问两次，那么它将永远循环，我的程序将返回“无限循环”

教程助手给出的提示是“初始化访问的列表=[False]*len（prog）并在访问prog[i]时将访问的[i]更改为True。每次通过循环，访问的[]中都会更新一个值。想想如何更改列表中的单个值。然后想想如何确定访问的[]中需要更改的值。”

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这就是我一直坚持的部分。如何跟踪prog中哪些字符串已被访问/循环

我不确定我是否同意两次访问一条线就证明了一个无限循环。见问题下的评论。但我可以回答实际问题

以下是提示：

教程助手给出的提示是“初始化访问的列表=[False]*len（prog）并在访问prog[i]时将访问的[i]更改为True。每次通过循环，访问的[]中都会更新一个值。想想如何更改列表中的单个值。然后想想如何确定访问的[]中需要更改的值。”

这意味着您应该有两个列表，一个包含程序，另一个包含真/假标志。第二个将命名为

已访问

，最初包含

False

值

Python代码如提示所示：

visited = [False] * len(prog)

这将使用

*

列表运算符“列表重复”，重复长度为1的列表，并生成长度更长的新列表

要将访问的[i]更改为

True

很简单：

visited[i] = True

然后你可以这样做：

if visited[i]:
    print("We have already visited line {}".format(i))
    print("Infinite loop?  Exiting.")
    sys.exit(1)

class ProgramCode(object):
    def __init__(self, statement):
        self.code = statement
        self.visited = False

prog = []
with open(input_basic_program_file, "rt") as f:
    for line in f:
        prog.append(ProgramCode(line))

请注意，我们在测试

True

值时，只需说

如果访问[i]：

如果访问[i]==True:，我们也可以编写

，但是较短的形式就足够了，并且是Python社区的习惯。这里记录了这一习惯用语和其他习惯用语：

对于一个如此小的程序，像这样保存两个列表并不太糟糕。对于较大且复杂的程序，我更喜欢将所有内容放在一个地方。这将使用一个你可能还没有学会的“类”。大概是这样的：

if visited[i]:
    print("We have already visited line {}".format(i))
    print("Infinite loop?  Exiting.")
    sys.exit(1)

class ProgramCode(object):
    def __init__(self, statement):
        self.code = statement
        self.visited = False

prog = []
with open(input_basic_program_file, "rt") as f:
    for line in f:
        prog.append(ProgramCode(line))

现在，我们没有两个列表，而是一个列表，其中每个项目都是一些基本代码和一个
已访问的
标志

另外，上面显示了一个显式的
for
循环，该循环重复使用
.append（）
添加到列表中。一个有经验的Python开发人员可能会使用“列表理解”来代替，但我想让它尽可能容易理解

这是清单。如果现在看起来很奇怪，不要担心；你的班级最终会教你这个

with open(input_basic_program_file, "rt") as f:
    prog = [ProgramCode(line) for line in f]

我知道Python中没有自动检测无限循环的方法，但是通过使用分治方法和测试单个函数，您可以找到有问题的函数或代码块，然后继续调试

如果Python程序输出数据，但您从未看到该输出，那么这就很好地表明您有一个无限循环。您可以在repl中测试所有函数，而不“返回”[命令提示符]的函数可能是可疑的

您可以在某种调试变量下写入输出，以便在一切正常时关闭。这可能是Python类的一个成员变量，您的代码必须随时访问该类，或者您可以使用一个模块范围的变量，如
Debug=1
，并使用调试级别打印不同数量的调试信息，如1多一点、2多一点、3多一点、4多一点

例如，如果在可疑函数中打印循环计数器的值，那么最终该循环计数器将继续打印远远超过数据计数（测试记录）您曾经使用过测试。
我用J.Carlos p.的部分答案和steveha给出的提示，以及使用说明给出的提示，想出了一个组合：

def execute(prog):
   location = 0
   visited = [False] * len(prog)
   while True:
      if location==len(prog)-1: 
         return "success" 
      findT = prog[location].split()
      T = findT[- 1]
      if visited[location]:
         return "infinite loop"
      visited[location] = True
      location = findLine(prog, T)

从技术上讲，不可能确定程序是否有无限循环。看。
如果任何一行被访问两次，那么它就会永远循环，这不是真的。如果这是真的，那么任何循环都会变成无限循环。@DavidRobinson从我嘴里说出了这些话。这很好地回答了这个问题。如果他的BASIC版本足够小（比如说，no-If，only-PRINT-and-GOTO等等），那么它就和他说的一模一样——如果一行被访问两次，它就是一个无限循环。因为这是一项作业，类似的情况也会发生。@RemcoGerlich如果是这样的话，问题应该相应地重新表述。他已经说过“我知道，如果任何一行被访问两次，那么它就会永远循环”，显然他的辅导助理不仅证实了这一点，而且给了他建议。所以我想我们可以把这句话当作是给定的——他需要检测一行是否被访问了两次。是的，除非我把
访问过的
作为一个集合，如果我访问过
就写
。它仍然是O（1）查找，但它使用的内存与访问的行数成比例，而不是程序中的行数。嗯，我认为程序最好遵循TA的提示。