c++ - 使用 long double 但不使用 double 的未定义行为

Question

学习 C++ Primer Plus。我正在做第 5 章的练习。让我先做第二个练习:

Redo Listing 5.4 using a type array object instead of a built-in array and type long double instead of long long.Find the value of 100! (factorial)

以及有问题的列表:

// formore -- more looping with for

#include <iostream>

int main()
{
    const int aSize = 100;
    long long factorials[aSize];

    factorials[1] = factorials[0] = 1LL;

    for (int i = 2; i < aSize; ++i)
        factorials[i] = i * factorials[i-1];
    for (int i = 0; i < aSize; ++i)
        std::cout << i << "! = " << factorials[i] << std::endl;

    return 0;
}

我按照练习说明重写了代码，结果如下:

// redo listing 5.4 using long double and arrays instead - find value of 100!

#include <iostream>
#include <array>

int main()
{
    int const ArSize = 100;
    std::array<long double, ArSize> factorials = {1.0L, 1.0L};

    for (int i = 2; i <= ArSize; ++i)
        factorials[i] = i * factorials[i-1];

    for (int i = 0; i <= ArSize; ++i)
        std::cout << i << "! = " << factorials[i] << std::endl;

    return 0;
}

当我尝试运行此代码时，出现未定义的行为。我很确定它与我使用的 long double 类型有关，因为当我将阶乘转换为 double 类型时，程序运行正常。究竟是什么原因造成的？

如果我问的是一个明显的问题，我深表歉意，它试图用谷歌搜索这个练习，但大多数人似乎都跳过它而只是做练习三......

编辑

将 ArSize 更改为:

const int ArSize = 101;

For 循环:

for (int i = 2; i < ArSize; ++i)
    factorials[i] = i * factorials[i-1];

for (int i = 0; i < ArSize; ++i)
    std::cout << i << "! = " << factorials[i] << std::endl;

我还在接受 UB；阶乘 [0] 到阶乘 [3] 显示为负数。 0

看这里:

我觉得这里有什么东西正在我头上。

Answer 1

你在这里分配越界，:

for (int i = 2; i <= ArSize; ++i)
    factorials[i] = i * factorials[i-1];

这里:

for (int i = 0; i <= ArSize; ++i)
    std::cout << i << "! = " << factorials[i] << std::endl;

那就是UB。解决方案:不要越界访问数组。

注意:它与 double 或 std::array 无关。您更改了循环条件，引入了错误。