用於算術運算的溢出和範圍檢查

在實際應用它之前，我們如何檢查算術運算是否會超出數據類型的上限。用於算術運算的溢出和範圍檢查

說，上界爲短Java是32767，我乘328 * 100，因爲乘法答案會已經飛越和答案將是-32736這肯定是小於Short.MAX_VALUE

後，我無法真正做到比較 Short.MAX_VALUE

舉另一個例子說我是int在for循環中計算17^10（17的10次方）的值。我怎麼知道我的答案在什麼階段溢出。

This Short and int只是一個例子。以更大的洞察力思考這個問題，究竟可以爲所有數據類型做些什麼。

我試過Google搜索，但沒有找到有助於理解概念的好鏈接。

來源

2012-08-04 Harshdeep

你想要警告嗎？你想讓溢出的數字飽和嗎？你想讓它停止執行嗎？嘗試{} catch（integeroverflow）{}應該會有幫助 – 2012-08-04 11:17:30

@tuğrulbüyükışıktry-catch在這裏沒有進入圖片，如果拋出異常，那麼程序會暫停然後才停止。 – Harshdeep 2012-08-04 11:19:10

沒有停止但嚴重放緩是 – 2012-08-04 11:20:32

有一個計劃在Java 8的Math包中包含這樣的方法，但我不知道當前的狀態是什麼。一些源代碼可用here。我沒有對實現進行多大的測試，但是這可能會給你一些想法。

例如int乘法是利用多頭做：

public static int multiplyExact(int x, int y) { 
    long r = (long)x * (long)y; 
    if ((int)r != r) { 
     throw new ArithmeticException("long overflow"); 
    } 
    return (int)r; 
}

但長乘法使用更復雜的算法：

public static long multiplyExact(long x, long y) { 
    long r = x * y; 
    long ax = Math.abs(x); 
    long ay = Math.abs(y); 
    if (((ax | ay) >>> 31 != 0)) { 
     // Some bits greater than 2^31 that might cause overflow 
     // Check the result using the divide operator 
     // and check for the special case of Long.MIN_VALUE * -1 
     if (((y != 0) && (r/y != x)) || 
      (x == Long.MIN_VALUE && y == -1)) { 
      throw new ArithmeticException("long overflow"); 
     } 
    } 
    return r; 
}

來源

2012-08-04 11:25:25 assylias

這看起來有點有趣。謝謝@assylias。我會等待，看看有沒有人有更多的建議，我會選擇你的答案。 – Harshdeep 2012-08-04 11:35:55

存在用於上溢檢查3種可能的方法：

使用較大型和沮喪的：鑄輸入到下一個較大整數的原始類型，並在更大的尺寸進行運算。檢查每個中間結果是否爲原始較小類型的溢出;如果範圍檢查失敗，則拋出ArithmeticException。

預檢輸入：檢查每個算術運算符的輸入以確保不會發生溢出。如果操作在執行時溢出，則再次拋出ArithmeticException，否則執行操作。

例如爲：

static void preAddCheck(int left, int right) throws ArithmeticException { 
    if (right > 0 ? left > Integer.MAX_VALUE - right : left < Integer.MIN_VALUE - right) { 
    throw new ArithmeticException("Integer overflow"); 
    } 
}

的BigInteger：轉換輸入到類型BigInteger的對象並執行使用的BigInteger方法的所有算術。拋出溢出的ArithmeticException。

來源

2012-08-04 11:22:40 Reimeus

這個問題是關於'預檢查輸入'。我怎樣才能做到這一點。在我實際進行手術之前，我不會知道這一點。所以至少這個建議被排除了。 – Harshdeep 2012-08-04 11:30:12

這取決於您打算執行的操作。我添加了一個加法檢查。 – Reimeus 2012-08-04 11:45:00

我會做使用盡可能大的類型計算，的BigInteger/BigDecimal的。然後，我會根據其大小將值分配給適當的類型...有趣的是，有一些有用的方法... shortValueExtract將拋出一個ArithmetricException，如果該值不能包含在一個短..

BigDecimal result = BigDecimal.valueOf(328).multiply(
     BigDecimal.valueOf(100)); 
try { 
    short shortResult = result.shortValueExact(); 
} catch (ArithmeticException e) { 
    // overflow 
    System.out.println("Overflow!"); 
} 

try { 
    int intResult = result.intValueExact(); 
} catch (ArithmeticException e) { 
    // overflow 
}

來源

2012-08-04 11:36:50 Adam

用於算術運算的溢出和範圍檢查

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