让你很容易忽视的一个整数运算 -

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让你很容易忽视的一个整数运算

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编程语言

java 整形

Java中最普遍应用的基本数据类型数据当数int类型，其再内存中占4字节，取值范围为-2147483648~2147483647，这对一般计算足够了，也正因为如此，才更容易疏忽如下情况。

现在编写一个这样的小程序：如果一个人的心脏每分钟跳动70次，他活到70岁，那么他的心脏总共跳动了多少下？似乎这个问题在简单不过了，我们可以不假思索地就写出代码来：

public class HeartbeatTimes {
      public static void main(String[] args) {
            int lifeTimes=70*60*24*365*70;
            System.out.println(lifeTimes);
      }
}

        运行结果是：-1719527296
    似乎情况不是我们想象的那样，一个人的心跳居然出现了负值！
    程序只有一个运算语句，问题肯定出现在这一句代码中，我们用计算器可以算出这一句运算代码的真实结果是2575440000，将其赋值给 lifeTimes，而lifeTimes是一个int类型的变量，其取值方位为-2147483648~2147483647，这已经超过了int类型所能标示的范围，势必造成lifeTimes的溢出，所以才会造成负值的心跳次数。
修改上面的代码：

public class HeartbeatTimes {
      public static void main(String[] args) {
            long lifeTimes=70*60*24*365*70;
            System.out.println(lifeTimes);
      }
}

为了防止溢出，将lifeTimes修改为long类型，这次应该没有错误了，然而，运行程序后，输出了同样的结果-1719527296。看来需要好好分析一下这个程序了，lifeTimes已经被声明为long类型，定然不会有溢出的风险。那么错误只能在于“70*60*24*365*70”这个表达式了。在表达式中，几个操作数都是int类型的常量，而若干个int类型的计算结果即使超出了其所能表达的数值范围，也不会自动进行向更高数据类型的转化（如自动转化为long）。那么也就是说，其运行结果任为int类型，但其结果已经超过了int类型所能容纳的最大值，所以，溢出便产生了。
既然知道了错误的根源，那么自然也就有了解决的方式，只要让表达式“70*60*24*365*70”的结果为long类型就可以了。在java中，如果低数据类型与高数据类型进行混合运算时，会自动将结果转化为高数据类型（byte、short与char会转换成int类型）。而要做到这一点，也只需增加一个long类型的操作数即可。自然而然，我们很快就会联想到“1L”这个数值，在此修改程序：

public class HeartbeatTimes {
      public static void main(String[] args) {
            long lifeTimes=70*60*24*365*70*1L;
            System.out.println(lifeTimes);
      }
}

        这次运行结果为：-1719527296
    看来运算结果的表达式还是有错，再次进行分析，整个表达式都是乘法，计算顺序是从左到右，虽然运算结果是long类型的数据，但计算次表达式时并非从开始（计算70*60时）就知道末尾还有一long类型数据“1L”，即运行结果并非从开始就确定了整个表达式的类型为long，而是在计算过程中，如果遇到了更高的数据类型（如在int类型的数据运算中遇到long类型的数据）才做必要的转换。因此，当遇到“1L”时，已经计算了 70*60*24*365*70的结果，而此记过依然是存在int类型的数据中，所以，尽管表达式最终计算的结果会因“1L”而转化为long类型，但此时溢出已经发生了，“1L”并没有起到预期的效果。
    再次修改程序，将“1L”放在最前面：

public class HeartbeatTimes {
      public static void main(String[] args) {
            long lifeTimes=1L*70*60*24*365*70;
            System.out.println(lifeTimes);
      }
}

        这次，终于输出了我们想要的结果：2575440000
    根据刚才的思路，是从低数据类型与高数据类型进行混合运算的角度考虑，才会联想到与“1L”相乘，其实只要把第一个操作数定义为long类型即可。
    如：long lifeTimes=70L*60*24*365*70;或者long lifeTimes=(long)70*60*24*365*70;如果改成这样long lifeTimes=(long)(70*60*24*365*70);会得出正确的结果吗？嘿嘿，试试吧！有什么问题或见解，欢迎来八零客团队博客来讨论，80客团队成员随时欢迎！

本文转载出处：http://www.balingke.com/archives/609.html

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