一、问题

        在平时开发过程中,程序经常会卡住不动,其实卡住不动有两种原因:

        1、程序确实运行比较慢

        2、程序陷入了死循环

        程序出现死循环本质是缺少终止条件(如while True)或者终止条件无法满足或实现,要想解决死循环,就要加入终止条件或者修改终止条件。

二、案例解读

示例:

while True:
    print("这是一个死循环!")

在上述示例中,我们使用while True创建了一个无限循环。循环体内的语句print("这是一个死循环!")会一直执行,导致程序陷入无限循环的状态。除非手动中断程序,否则它将一直执行下去。

程序陷入死循环是因为没有终止条件,我们需要假如循环的终止条件。

2.1 使用计数器

在循环中使用一个计数器,限制循环的执行次数。当计数器达到一定值时,直接break跳出循环。改进如下:

count = 0
while True:
    count += 1
    print("这是一个死循环!")
    if count > 20:
        break

也可以当计数器达到一定值时,抛出异常,再通过捕获这个异常跳出循环。改进如下:

count = 0
while True:
    count += 1
    try:
        print("这是一个死循环!")
        if count > 20:
            raise RuntimeError("Too many times")
    except Exception:
        break  # 跳出循环

2.2 使用计时器

在循环中使用一个计时器,限制循环的执行次数。当运行时间达到一定值时,跳出循环。改进如下:

start_time = time.time()  # 记录循环开始的时间
while True and time.time() - start_time < 10:
    print("这是一个死循环!")

也可以当计时器达到一定值时,抛出异常,再通过捕获这个异常跳出循环。改进如下:

start_time = time.time()  # 记录循环开始的时间

while True:
    try:
        print("这是一个死循环!")
        if time.time() - start_time > 10:
            raise RuntimeError("Too many times")
    except Exception:
        break  # 跳出循环

三、引申

上面是在死循环的函数上做修改,假如我们调用的函数可能会陷入死循环,如何在不修改这个函数的前提下,通过控制调用函数的时间来跳出死循环呢?

可以使用multiprocessing.Poolapply_async方法来控制函数的执行时间。通过使用multiprocessing.Poolapply_async方法可以在一个单独的进程中执行该函数。

import multiprocessing
import time

def square(x):
    time.sleep(200000)    # 模拟死循环
    return x ** 2

if __name__ == '__main__':
    with multiprocessing.Pool() as pool:
        result = pool.apply_async(square, (5,))
        try:
            output = result.get(timeout=5)  # 设置超时时间为10秒
            print("函数的处理结果:", output)
        except multiprocessing.TimeoutError:
            print("函数执行超时")

在主程序中,我们创建了一个multiprocessing.Pool对象,并使用apply_async方法来异步调用square函数。我们设置了一个超时时间为5秒,如果函数在超时时间内没有返回结果,将引发multiprocessing.TimeoutError异常。如果函数成功返回结果,我们可以通过result.get()方法获取结果并进行处理。如果函数执行超时,我们可以捕获multiprocessing.TimeoutError异常并进行相应的处理。这样,我们就可以控制调用函数的时间,并避免陷入死循环导致程序无法继续执行。