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.Pool
和apply_async
方法来控制函数的执行时间。通过使用multiprocessing.Pool
和apply_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。