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Rust 与 Go/Ruby 循环范围差异导致求和结果不一致的深度解析

霞舞

霞舞

发布时间:2026-01-11 11:49:02

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来源于php中文网

原创

Rust 与 Go/Ruby 循环范围差异导致求和结果不一致的深度解析

rust 的 `..` 半开区间(不含右端点)与 go/ruby 中常见的 `

在 Rust 中,0is..100000000is 表示从 0(含)到 100000000(不含)的半开区间,即实际遍历 i = 0, 1, 2, ..., 99999999,共 100,000,000 个整数,其和为:

$$ \sum_{i=0}^{99999999} i = \frac{99999999 \times 100000000}{2} = 4999999950000000 $$

而原始 Go 和 Ruby 代码存在双重偏差

  • ✅ Go 使用 i := 1; i
  • ✅ Ruby 使用 (1...99999999) → 同样是半开区间,等价于 1..99999999,即 1 到 99999998;
    → 二者实际计算的是 $\sum_{i=1}^{99999998} i = \frac{99999998 \times 99999999}{2} = 4999999850000001$,与 Rust 结果自然不同。

统一逻辑的修正方案如下

Rust(推荐显式类型与现代语法):

fn main() {
    let mut sum: u64 = 0;
    for i in 0..=99999999 { // 使用 ..= 表示闭区间(含右端点)
        sum += i;
    }
    println!("{}", sum); // 输出:4999999950000000
}

Go(修正为闭区间语义):

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package main

import "fmt"

func main() {
    var sum int64 = 0
    for i := int64(0); i <= 99999999; i++ { // 注意:起始为 0,且使用 <=
        sum += i
    }
    fmt.Println(sum) // 输出:4999999950000000
}

Ruby(改用闭区间范围):

sum = 0
(0..99999999).each { |i| sum += i } # .. 表示闭区间(含末尾)
puts sum # 输出:4999999950000000

⚠️ 关键注意事项:

  • Rust 的 .. 是半开(左闭右开),..= 是闭区间(左右均含);
  • Go 无原生区间语法,需显式用
  • Ruby 中 ... 是半开,.. 是闭区间 —— 与 Rust 相反,极易混淆;
  • 所有语言中,若求和范围较大(如亿级),务必使用 u64/int64 等足够位宽类型,避免整数溢出(Rust 默认 i32 在此场景会 panic 或截断);
  • 更安全、更符合数学直觉的方式:直接使用公式 n * (n + 1) / 2 计算 0..=n 的和,避免循环误差与性能损耗。

总结:跨语言开发时,切勿假设区间语义一致;始终以文档为准,优先使用显式边界(如 ..=、

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