java 加法 溢出_关于数字：Java 8 Unsigned Integer加法和潜在的溢出

我正在从Cay S. Horstmann的"真正不耐烦的Java SE 8"一书中进行练习。 基于Number类的改进的一项练习要求：

Write a program that adds, subtracts, divides, and compares numbers

between 0 and 232 - 1, using int values and unsigned

operations. Show why divideUnsigned and remainderUnsigned are

necessary.

问题是，如果您添加2个无符号整数，则总和可能会超出整数限制。 我看不出有一种方法可以避免这种情况，而无需花费很长的时间来存储总和并检查它是否大于Integer.MAX_VALUE。 是否可以仅使用int做到这一点？

用于整数值的二进制补码具有整洁的属性，即将值解释为带符号还是无符号，与加减运算无关。

因此，即使在CPU级别上，也没有用于添加/减去带符号或无符号数字的明确指令。这一切都与解释有关。

因此，当您使用带符号的int类型添加或减去两个无符号的数字时，结果可能会在带符号的int范围内溢出。但是，当使用Integer.toUnsignedString打印负数时，结果将是正确的无符号值，前提是该操作甚至没有在无符号整数值范围内溢出。

这就是为什么类java.lang.Integer仅在必要时提供特殊的无符号操作的原因，即，用于比较两个无符号值，除法和余数以及从和向String(以及向long的转换)，而从到int已经足以用于另一个方向)。

感谢您的答复。我不确定问题是否仅与打印有关。如果返回了溢出值，并且将其用于其他操作，则它将是错误的。在这种情况下，Java 8中引入的"精确"操作intValueExact会引发异常。

由于练习要求使用int进行计算，因此无法解决。当然，您可以以安全的方式定义计算的API，即可以使用Integer.toUnsignedLong以不会被误解的形式返回值(使用int计算出的值)。当然，如果使用toUnsignedString"计算" !="返回类型"将结果作为String返回，则结果相同。

我希望有更多的东西。如果您阅读该问题，它将说"使用int值和无符号操作"。如果创建一个使用+运算符添加2个整数的方法似乎很简单。除非缺少某些内容，否则练习不会增加任何价值。

也许您应该专注于练习的最后一句话："说明为什么需要divideUnsigned和remainderUnsigned"。这意味着您应该深入研究2的补数，以了解为什么它适用于+，-和*，但不适用于和%，因此您将了解为Java 8添加了这两种支持方法，但没有addUnsigned等。

为了获取无符号的int，您需要使用Integer.parseUnsignedInt()函数或进行手动计算。请记住，Java实际上并没有无符号整数，Java8只是提供了将int视为无符号整数的功能，以便允许更大范围的正数值。

根据Java 8 Doc for Integer类，

An unsigned integer maps the values usually associated with negative

numbers to positive numbers larger than MAX_VALUE

因此，无符号整数和有符号整数之间的转换是，如果数字大于或等于零且小于或等于Integer.MAX_VALUE，则它保持不变。如果它大于Integer.MAX_VALUE但仍在无符号范围内，则要将其存储在int中，您需要向其添加2 ^ 31，由于加法溢出的方式，会将其转换为正确的值定义为操作。除了二进制原语(如int)外，上溢和下溢只会导致计数器复位并继续计数。

int min = Integer.MIN_VALUE;            // -2147483648

int max = Integer.MAX_VALUE;            // 2147483647

int overByOne = Integer.MAX_VALUE + 1;  // -2147483648 : same as Integer.MIN_VALUE

int underByOne = Integer.MIN_VALUE - 1; // 2147483647 : same as Integer.MAX_VALUE

他们的练习只是要求您查看Integer类并测试各种(未使用Java8的)未签名操作的方法。 Java没有无符号的整数基元，但是出于Integer类中某些新方法的目的，可以将int值视为无符号的。