forループの結果が無限ループで2,147,483,647になるのはなぜですか？

Question

私は指定された量のロール（num;）のサイコロをシミュレートし、その結果を印刷するプログラム（以下のコード）を持っています。 何らかの理由で、プログラムが完了できるロールの最大量は2,147,483,583であり、intの上限は2,147,483,647ではありません。ロールの数として2,147,483,647が入力された場合、プログラムは決して出力を生成しません。

具体的な理由はありますか？

import java.security.SecureRandom; 

public class RollDie { 
// number of rolls 
private static float num = 2147483583; 

public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
    long start = System.currentTimeMillis(); 
    System.out.print("Rolling...\n"); 

    SecureRandom randomNumbers = new SecureRandom(); 
    int frequency1 = 0; 
    int frequency2 = 0; 
    int frequency3 = 0; 
    int frequency4 = 0; 
    int frequency5 = 0; 
    int frequency6 = 0; 

    for (int roll = 1; roll <= num; roll++) { 
     // randomly selecting face ('rolling') 
     int face = 1 + randomNumbers.nextInt(6); 

     switch (face) { 
     case 1: 
      ++frequency1; 
      break; 
     case 2: 
      ++frequency2; 
      break; 
     case 3: 
      ++frequency3; 
      break; 
     case 4: 
      ++frequency4; 
      break; 
     case 5: 
      ++frequency5; 
      break; 
     case 6: 
      ++frequency6; 
      break; 
     } 
    } 

    long end = System.currentTimeMillis(); 
    long totalTime = ((end - start)/1000); 
    // displaying results 
    System.out.println("\nFace\tFrequency"); 
    System.out.printf("1\t%d%n2\t%d%n3\t%d%n4\t%d%n5\t%d%n6\t%d%n", 
      frequency1, frequency2, frequency3, frequency4, frequency5, 
      frequency6); 
    System.out.println("\nTime taken: " + totalTime + " seconds."); 
    } 
} 

Answer 1

forループは決して終了しないため、出力はありません。条件をfor (int roll = 1; roll <= num; roll++)からfor (int roll = 0; roll < num; roll++)に変更する必要があります。

ロールがInteger.MAX_VALUEに達すると、条件はがまだ真のになるので、ループをもう一度入力します。今度はロールが増加し、Integer.MIN_VALUEにオーバーフローし、まだ< = numです。したがって、forループは決して停止しません。

さらに、numがfloatである問題が発生します。詳細はEran's answerを参照してください。

Answer 2

num変数はfloatタイプです。 floatタイプの精度は限られているため、大きなint値を正確に表すことはできません。

2番目の問題はMalte氏によって指摘されました。オーバーフローのため、制限をInteger.MAX_VALUEに設定するとループが終了しません。

numをintに変更し、ループの条件をroll < numに変更すると、ループは正しい繰り返し回数の後に終了します。