Math.abs爲Integer.MIN_VALUE的

Question

返回錯誤值這個代碼：

System.out.println(Math.abs(Integer.MIN_VALUE)); 

返回-2147483648

它應該不會返回絕對值2147483648？

Answer 1

Integer.MIN_VALUE是-2147483648，但32位整數可以包含的最大值是+2147483647。嘗試在32位int中表示+2147483648將有效「翻轉」至-2147483648。這是因爲，當使用有符號整數時，+2147483648和-2147483648的二進制補碼二進制表示是相同的。但這不是問題，因爲+2147483648被認爲超出範圍。

想了解更多有關此事的信息，您可能需要查看Wikipedia article on Two's complement。

Answer 2

以下是Java的醫生說了Math.abs（）在javadoc：

注意，如果參數等於 Integer.MIN_VALUE值的，在 表示的最小負int值， 結果是相同的值，其中 是負值。

Answer 3

2147483648在java中不能存儲爲整數，其二進制表示與-2147483648相同。

Answer 4

但(int) 2147483648L == -2147483648有一個負數沒有正的等值，所以沒有正值。您將看到與Long.MAX_VALUE相同的行爲。

Answer 5

一看就知道你期待，投Integer.MIN_VALUE到long結果：

System.out.println(Math.abs((long) Integer.MIN_VALUE)); 

Answer 6

你指出的行爲的確，反直覺的。但是，此行爲是由javadoc for Math.abs(int)指定的行爲：

如果參數不是負數，則會返回參數。 如果參數是否定的，則返回否定參數。

也就是說，Math.abs(int)應做下面的Java代碼：

public static int abs(int x){ 
    if (x >= 0) { 
     return x; 
    } 
    return -x; 
} 

也就是說，在負的情況下，-x。

根據JLS section 15.15.4，-x等於(~x)+1，其中~是按位互補運算符。

要檢查這聽起來是否正確，我們以-1爲例。

整數值-1可以在Java中以十六進制標記爲0xFFFFFFFF（使用println或任何其他方法檢查出來）。以-(-1)因此給出：

-(-1) = (~(0xFFFFFFFF)) + 1 = 0x00000000 + 1 = 0x00000001 = 1 

所以，它的工作。

讓我們試用Integer.MIN_VALUE。明知最低的整數可以通過0x80000000來表示，即，第一位設置爲1，其餘的31位設置爲0，我們有：

-(Integer.MIN_VALUE) = (~(0x80000000)) + 1 = 0x7FFFFFFF + 1 
        = 0x80000000 = Integer.MIN_VALUE 

這就是爲什麼Math.abs(Integer.MIN_VALUE)回報Integer.MIN_VALUE。還請注意0x7FFFFFFF是Integer.MAX_VALUE。

這就是說，我們如何避免由於這種反直覺的回報值在未來的問題？

• 我們所能，as pointed out by @Bombe，鑄就我們int s到long之前。然而，我們必須要麼

  • 投它們放回int s，這並不因爲 Integer.MIN_VALUE == (int) Math.abs((long)Integer.MIN_VALUE)工作。
  • 或繼續long以某種方式希望我們永遠不會撥打Math.abs(long)的值等於Long.MIN_VALUE，因爲我們也有Math.abs(Long.MIN_VALUE) == Long.MIN_VALUE。

• 我們可以用BigInteger到處都是，因爲BigInteger.abs()確實總是返回正值。這是一個很好的選擇，比處理原始整數類型要艱難得多。

• 我們可以寫我們自己的包裝用於Math.abs(int)，像這樣：

/** 
* Fail-fast wrapper for {@link Math#abs(int)} 
* @param x 
* @return the absolute value of x 
* @throws ArithmeticException when a negative value would have been returned by {@link Math#abs(int)} 
*/ 
public static int abs(int x) throws ArithmeticException { 
    if (x == Integer.MIN_VALUE) { 
     // fail instead of returning Integer.MAX_VALUE 
     // to prevent the occurrence of incorrect results in later computations 
     throw new ArithmeticException("Math.abs(Integer.MIN_VALUE)"); 
    } 
    return Math.abs(x); 
} 

• 使用整數位與清除高比特，確保結果是非-negative：int positive = value & Integer.MAX_VALUE（本質上從Integer.MAX_VALUE到0而不是Integer.MIN_VALUE）

作爲最後一點，這個問題似乎已知一段時間了。例如參見this entry about the corresponding findbugs rule。