我运行的C语言程序挂起了，应该怎么办?

当你运行一个程序时会有多种原因使它挂起，这些原因可以分为以下4种基本类型：
         (1)程序中有死循环；
         (2)程序运行的时间比所期望的长；
         (3)程序在等待某些输入信息，并且直到输入正确后才会继续运行；
         (4)程序设计的目的就是为了延迟一段时间，或者暂停执行。

在讨论了因未知原因而挂起的程序的调试技巧后，将逐个分析上述的每种情况。

调试那些因未知原因而挂起的程序是非常困难的。你可能花费了很长的时间编写一个程序，并努力确保每条代码都准确无误，你也可能只是在一个原来运行良好的程序上作了一个很小的修改，然而，当你运行程序时屏幕上却什么也没有显示。如果你能得到一个错误的结果，或者部分结果，你也许知道应该作些什么修改，而一个空白的屏幕实在令人沮丧，你根本不知道错在哪里。

在开始调试这样一个程序时，你应该先检查一下程序结构，然后再按执行顺序依次查看程序的各个部分，看看它们是否能正确运行。例如，如果主程序只包含3个函数调用——A()、B()和C()，那么在调试时，你可以先检查函数A()是否把控制权返回给了主程序。为此，你可以在调用函数A()的语句后面加上exit()命令，也可以用注释符把对函数B()和C()的调用括起来，然后重新编译并运行这个程序。

注意：通过调试程序(debugger)也可以做到这一点，然而上述方法是一种很传统的调试方法。调试程序是一个程序，它的作用是让程序员能够观察程序的运行情况、程序的当前运行行号、变量的值，等等。

此时你将看到函数A()是否将控制权返回给了主程序——如果该程序运行并退出，你可以判断是程序的其它部分使程序挂起。你可以用这种方法测试程序的每一部分，直到发现使程序挂起的那一部分，然后集中精力修改相应的函数。

有时，情况会更复杂一些。例如，使程序挂起的函数本身是完全正常的，问题可能出在该函数从别的地方得到了一些错误的数据。这时，你就要检查该函数所接受的所有的值，并找出是哪些值导致了错误操作。

技巧：监视函数是调试程序的出色功能之一。

分析下面这个简单的例子将帮助你掌握这种技巧的使用方法：

#include <stdio. h>
#include <stdlib. h>
/*
   * Declare the functions that the main function is using
   */
int A(), B(int), C(int, int);
/*
   * The main program
   */
int A(), B(), C(); /*These are functions in some other module */
int main()
{
    int v1,  v2, v3;
    v1  = A();
    v2  = B(v1);
    v3  = C(v1, v2);
    printf ("The Result is %d. \n" , v3);
    return(0) ;
}

你可以在调用函数A()的语句后输出变量v1的值，以确认它是否在函数B()所能接受的值的范围之内，因为即使是函数B()使程序挂起，它本身并不一定就有错，而可能是因为函数A()给了函数B()一个并非它所期望的值。现在，已经分析了调试“挂起”的程序的基本方法，下面来看看一些使程序挂起的常见错误。

一、死循环

当你的程序出现了死循环时，机器将无数次地执行同一段代码，这种操作当然是程序员所不希望的。出现死循环的原因是程序员使程序进行循环的判断条件永远为真，或者使程序退出循环的判断条件永远为假。下面是一个死循环的例子：

/* initialize a double dimension array */
for (a = 0 ;  a < 10; ++a )
{
    for(b =  0; b<10; ++a)
    {
         array[a][b]==0;
    }
}

这里的问题是程序员犯了一个错误(事实上可能是键入字母的错误)，第二个循环本应在变量b增加到10后结束，但是却从未让变量b的值增加!第二个for循环的第三部分增加变量a的值，而程序员的本意是要增加变量b的值。因为b的值将总是小于10，所以第二个for循环会一直运行下去。

怎样才能发现这个错误呢?除非你重新阅读该程序并注意到变量b的值没有增加，否则你不可能发现这个错误。当你试图调试该程序时，你可以在第二个for循环的循环体中加入这样一条语句：
         printf(" %d %d %d/n" ,  a  , b , array[a][b]) ;
     这条语句的正确输出应该是：
         0 0 0
         0 1 0
         (and eventually reaching)
         9 9 0
     但你实际上看到的输出却是：
         0 0 0
         1 0 0
         2 0 0
         ...

你所得到是一个数字序列，它的第一项不断增加，但它本身永远不会结束。用这种方法输出变量不仅可以找出错误，而且还能知道数组是否由所期望的值组成。这个错误用其它方法似乎很难发现!这种输出变量内容的技巧以后还会用到。

产生死循环的其它原因还有一些其它的原因也会导致死循环。请看下述程序段：

int main()
{
     int a = 7;
     while ( a  <  10)
    {
      + +a;
      a /= 2;
    }
    return (0);
}

尽管每次循环中变量a的值都要增加，但与此同时它又被减小了一半。变量a的初始值为7，它先增加到8，然后减半到4。因此，变量a永远也不会增加到10，循环也永远不会结束。

二、运行时间比期望的时间长

在有些情况下，你会发现程序并没有被完全“锁死”，只不过它的运行时间比你所期望的时间长，这种情况是令人讨厌的。如果你所使用的计算机运算速度很快，能在极短的时间内完成很复杂的运算，那么这种情况就更令人讨厌了。下面举几个这样的例子：

/*
   * A subroutine to calculate Fibonacci numbers
   */
int fib ( int i)
{
    if  (i <3)
         return 1;
    else
         return fib( i - 1)+fib( i - 2);
}

一个菲波那契(Fibonacci)数是这样生成的：任意一个菲波那契数都是在它之前的两个菲波那契数之和；第一个和第二个菲波那契数是例外，它们都被定义为1。菲波那契数在数学中很有意思，而且在实际中也有许多应用。

注意：在向日葵的种子中可以找到菲波那契数的例子——向日葵有两组螺旋形排列的种子，一组含21颗种子，另一组含34颗种子，这两个数恰好都是菲波那契数。

从表面上看，上述程序段是定义菲波那契数的一种很简单的方法。这段程序简洁短小，看上去执行时间不会太长。但事实上，哪怕是用计算机计算出较小的菲波那契数，例如第100个，都会花去很长的时间，下文中将分析其中的原因。

如果你要计算第40个菲波那契数的值，就要把第39个和第38个菲波那契数的值相加，因此需要先计算出这两个数，而为此又要分别计算出另外两组更小的菲波那契数的和。不难看出，第一步是2个子问题，第二步是4个子问题，第三步是8个子问题，如此继续下去，结果是子问题的数目以步数为指数不断增长。例如，在计算第40个菲波那契数的过程中，函数fib()将被调用2亿多次!即便在一台速度相当快的计算机上，这一过程也要持续好几分钟。

数字的排序所花的时间有时也会超出你的预料：

  /*
   *  Routine to sort an array of integers.
   *  Takes two parameters:
   *     ar---The array of numbers to be sorted, and
   *     size---the size of the array.
   */
void sort( int ar[], int size )
{
      int i,j;
      for( i = 0; i<size - 1;  ++ i)
       {
           for( j = 0; j< size - 1; ++j )
           {
               if (ar[j]>ar[j + 1])
                {
                    int temp;
                    temp = ar[j];
                    ar[j] = ar[j + 1];
                    ar[j + 1] = temp;
                }
            }
       }
 }

如果你用几个较短的数列去检验上述程序段，你会感到十分满意，因为这段程序能很快地将较短的数列排好序。如果你用一个很长的数列来检验这段程序，那么程序看上去就停滞了，因为程序需要执行很长时间。为什么会这样呢?

为了回答上述问题，先来看看嵌套的for循环。这里有两重for循环，其中一个循环嵌套在另一个循环中。这两个循环的循环变量都是从O到size-1，也就是说，处于两重循环之间的程序段将被执行size*size次，即size的平方次。对含10个数据项的数列进行排序时，这段程序还是令人满意的，因为10的平方只有100。但是，当你对含5000个数据项的数列进行排序时，循环中的那段程序将被执行2500万次；当你对含100万个数据项的数列进行排序时，循环中的那段程序将被执行1万亿次。

在上述这些情况下，你应该比较准确地估计程序的工作量。这种估计属于算法分析的范畴，掌握它对每个程序员来说都是很重要的。

三、等待正确的输入

有时程序停止运行是因为它在等待正确的输入信息。最简单的情况就是程序在等待用户输入信息，而程序却没有输出相应的提示信息，因而用户不知道要输入信息，程序看上去就好象锁住了。更令人讨厌的是由输出缓冲造成的这种结果，这个问题将在17．1中深入讨论。

请看下述程序段：

   /*
    *This program reads all the numbers from a file．
   *  sums them, and prints them.
   */
   # include <stdio. h>
   main()
   {
         FILE  *in = fopen("numbers.dat", "r");
         int total =  0, n;
         while( fscanf( in, " %d" , &n )! =EOF)
         {
             total + = n;
         }  
        printf( "The total is  %d\n" , total);
        fclose ( in ) ;
    }

如果文件NUMBERS．DAT中只包含整数，这段程序会正常运行。但是，如果该文件中包含有效整数以外的数据，那么这段程序的运行结果将是令人惊奇的。当该程序遇到一个不恰当的值时，它会发现这不是一个整数值，所以它不会读入这个值，而是返回一个错误代码。但此时程序并未读到文件尾部，因此与EOF比较的值为假。这样，循环将继续进行，而n将取某个未定义的值，程序会试图再次读文件，而这一次又遇到了刚才那个错误数据。请记住，因为数据不正确，所以程序并不读入该数据。这样，程序就会无休止地执行下去，并一直试图读入那个错误的数据。解决这个问题的办法是让while循环去测试读入的数据是否正确。

还有许多其它原因会使程序挂起，但总的来说，它们都属于上述三种类型中的某一种。