如何检查Java中的两个数字是否会导致溢出？

Question

我想处理两个数字相乘会导致溢出的特殊情况。代码看起来像这样：

int a = 20;
long b = 30;

// if a or b are big enough, this result will silently overflow
long c = a * b;

这是简化版本。在实际程序中，a和b在运行时从其他位置获取。我想要实现的是这样的：

long c;
if (a * b will overflow) {
    c = Long.MAX_VALUE;
} else {
    c = a * b;
}

您如何建议我最好将此代码编写？

更新：在我的情况下，a和b总是非负。

Answer 1

Java 8具有int和long的Math.multiplyExact，Math.addExact等。它们在溢出时抛出未经检查的ArithmeticException。

Answer 2

我想以约翰·库格曼（John Kugelman）的答案为基础，而不用直接编辑来代替它。由于MIN_VALUE = -10的对称性，因此适用于他的测试用例（MAX_VALUE = 10，MIN_VALUE == -MAX_VALUE），而二进制补码不是这种情况。实际上，MIN_VALUE == -MAX_VALUE - 1。

Answer 3

正如已经指出的那样，Java 8具有Math.xxxExact方法，这些方法会在溢出时引发异常。

Answer 4

也许：

Answer 5

也许这会帮助您：

Answer 6

c / c ++（long * long）：

Answer 7

如果a和b均为正，则可以使用：

if (a != 0 && b > Long.MAX_VALUE / a) {
    // Overflow
}

如果您需要同时处理正数和负数，则更加复杂：

long maximum = Long.signum(a) == Long.signum(b) ? Long.MAX_VALUE : Long.MIN_VALUE;

if (a != 0 && (b > 0 && b > maximum / a ||
               b < 0 && b < maximum / a))
{
    // Overflow
}

这里有一张小桌子，我叫了起来检查一下，假装溢出发生在-10或+10：]

a =  5   b =  2     2 >  10 /  5
a =  2   b =  5     5 >  10 /  2
a = -5   b =  2     2 > -10 / -5
a = -2   b =  5     5 > -10 / -2
a =  5   b = -2    -2 < -10 /  5
a =  2   b = -5    -5 < -10 /  2
a = -5   b = -2    -2 <  10 / -5
a = -2   b = -5    -5 <  10 / -2

Answer 8

有些Java库提供安全的算术运算，可以检查长时间的上溢/下溢。例如，Guava的LongMath.checkedMultiply(long a, long b)返回a和b的乘积（前提是它没有溢出），如果ArithmeticException以有符号的a * b算术溢出，则抛出long。

Answer 9

您可以改用java.math.BigInteger并检查结果的大小（尚未测试代码）：

Answer 10

使用对数检查结果的大小。

Answer 11

Java是否具有类似int.MaxValue的东西？如果是，请尝试

Answer 12

从jruby偷走

Answer 13

这是我想到的最简单的方法

Answer 14

我不确定为什么没人在看这样的解决方案：