如何防止Java代码中的整数溢出？[副本]

Question

可能重复：
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foo中没有发生溢出？

我想我可以使用BigDecimal，也可以用“包装器”替换all and*，比如：

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int溢出？

Answer 1

总和：检查b是否大于可以存储在int中的最大值减去a的值的差值。如果a和/或b可以为负数，则必须（i）小心不要在差值检查中溢出，并且（ii）对最小值执行类似检查。

产品：这更难。我会将整数拆分为两个半长整数（即，如果int为32位，则使用位掩蔽和移位将其拆分为两个16位数字）。然后进行乘法运算，然后查看结果是否符合32位。

在您不想简单地获取临时结果的情况下的所有内容。

Answer 2

从工程角度来看，这是一个难题。

安全编码网站建议：

• 先决条件的使用；i、 e.范围检查输入，以防止溢出，

Dobbs博士的这篇文章建议创建一个基本算术方法库，用显式溢出检查执行每个基本操作。（您可以将其视为上述要点2的实现。）但作者进一步建议使用字节码重写，用对包含溢出检查的等效方法的调用来代替算术字节码。

不幸的是，没有办法在Java中本地启用溢出检查。（但这同样适用于许多其他语言；例如C、C...）

Answer 3

检查溢出的一种方法是将操作数升级为更大的类型（是原始操作数位长度的两倍），然后执行该操作，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long，则必须使用BigIntger作为较大的类型。