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C語言 while(1) 深度解析：快速排序中的無限迴圈妙用

編輯：C 語言問答

while(1) 是什麼？

while(1) 是 C 語言中構造 無限迴圈（死循環） 的標準寫法。因為 C 語言中任何非零值均為「真」，1 恒真，迴圈條件永遠滿足，除非在迴圈體內執行 break、return 或 exit() 跳出。

經典應用場景：快速排序分區過程

在 Hoare 分區方案中，while(1) 用於雙指針交替掃描，直到指針交錯：

void quicksort(int k[], int s, int t) {
    if (s < t) {
        int i = s, j = t + 1;
        int pivot = k[s];          // 基準值

        while (1) {                // 無限迴圈，內部靠 break 跳出
            do i++; while (i != t && k[i] < pivot);  // 向右找 ≥ pivot
            do j--; while (j != s && k[j] > pivot);  // 向左找 ≤ pivot
            if (i < j)
                swap(&k[i], &k[j]);  // 交換
            else
                break;               // 指針交錯，跳出無限迴圈
        }
        swap(&k[s], &k[j]);          // 基準歸位
        quicksort(k, s, j - 1);      // 遞歸左半部
        quicksort(k, j + 1, t);      // 遞歸右半部
    }
}

為什麼不用 while(條件)？

雙向掃描邏輯複雜：左指針右移、右指針左移，終止條件是 i >= j，但中間穿插著 do-while 邊界檢查，寫成單一 while 條件極其晦澀。
可讀性更高：while(1) 明確表達「持續執行直到內部決定停止」，配合 break 語義清晰。
性能等價：編譯器優化後機器碼無差異。

其他常見用法

// 1. 事件循環 / 服務器主循環
while (1) {
    request = get_request();
    process(request);
}

// 2. 輸入驗證，直到合法
int x;
while (1) {
    printf("輸入 1-100 之間的數: ");
    if (scanf("%d", &x) == 1 && x >= 1 && x <= 100) break;
    printf("輸入無效，重試。\n");
    while (getchar() != '\n'); // 清理緩衝區
}

// 3. 菜單系統
while (1) {
    show_menu();
    choice = get_choice();
    if (choice == EXIT) break;
    dispatch(choice);
}

最佳實踐與陷阱

做法	說明
✅ 必須有跳出路徑	迴圈體內必須有 `break`/`return`/`exit`，否則真死循環
✅ 可用 for(;;) 替代	`for(;;)` 與 `while(1)` 完全等價，純風格偏好
❌ 避免在嵌套迴圈裸用	內層 `break` 只能跳出內層，外層需額外標誌變量或 `goto`
❌ 不要寫 while(true)	需 `#include <stdbool.h>`，C89 不支援，移植性差