如何防止Java代码中的整数溢出？

integer math java overflow

2022-09-01 10:37:30

可能的重复：
如何检查在Java中相乘两个数字是否会导致溢出？

假设我有一个Java类方法，它使用和操作。*+

int foo(int a, int b) {
  ... // some calculations with + and * 
}

如何确保没有溢出？foo

我想我可以使用或用“包装器”替换所有+和*，例如：BigDecimal

int sum(int a, int b) {
   int c = a + b;
   if (a > 0 && b > 0 && c < 0) 
     throw new MyOverfowException(a, b)
   return c;
}

int prod(int a, int b) {
   int c = a * b;
   if (a > 0 && b > 0 && c < 0) 
     throw new MyOverfowException(a, b)
   return c;
}

有没有更好的方法来确保Java方法中不会发生溢出？int

答案 1

检查溢出的一种方法是将操作数提升为更大的类型（是原始操作数位长度的两倍），然后执行操作，然后查看结果值对于原始类型是否太大，例如

int sum(int a, int b) {
    long r = (long)a + b;
    if (r >>> 32 != 0) {    // no sign extension
        throw new MyOverflowException(a, b);
    }
    return (int)r;
}

如果您的原始类型是，则必须用作较大的类型。longBigInteger

答案 2

从工程角度来看，这是一个难题。

安全编码网站建议：

使用前提条件;即范围检查输入，以便溢出是不可能的，
使用下一个较大的基元整数类型执行每个单独的算术运算，并显式检查溢出，或者
使用 BigInteger。

这篇 Dr Dobbs 文章建议创建一个原始算术方法库，这些方法使用显式溢出检查执行每个原始运算。（您可以将其视为上述项目符号点 #2 的实现。但作者更进一步，建议你使用字节码重写来替换算术字节码，并调用包含溢出检查的等效方法。

遗憾的是，无法在 Java 中以本机方式启用溢出检查。（但这同样适用于许多其他语言;例如C，C++...