第 3 天的問題
被除數(shù)表示的是一天里的微秒數(shù);而除數(shù)表示的是一天里的毫秒數(shù)。這個程序會打印出什么呢?
public class LongDivision{
public static void main(String args[]){
final long MICROS_PER_DAY = 24 * 60 * 60 * 1000 * 1000;
final long MILLIS_PER_DAY = 24 * 60 * 60 * 1000;
System.out.println(MICROS_PER_DAY/MILLIS_PER_DAY);
}
}
第 3 天問題的解答
這個題看起來相當(dāng)直觀。每天的毫秒數(shù)和每天的微秒數(shù)都是常量。為清楚起見,它們都被表示成積的形式。你可能想都沒想,就脫口而出,結(jié)果是1000。 遺憾的是,它打印的是5。這里到底發(fā)生了什么呢?
原因
問題在于常數(shù)MICROS_PER_DAY的計(jì)算"確實(shí)"溢出了。盡管計(jì)算的結(jié)果適合放入long中,并且其空間還有富余,但是這個結(jié)果并不適合放入int中。 這個計(jì)算完全是以int運(yùn)算來執(zhí)行的,并且只有在運(yùn)算完成之后,其結(jié)果才被提升到long,而此時已經(jīng)太遲了:計(jì)算已經(jīng)溢出了, 它返回的是一個小了200倍的數(shù)值。從int提升到long是一種拓寬原始類型轉(zhuǎn)換(widening primitive conversion), 它保留了(不正確的)數(shù)值。這個值之后被MILLIS_PER_DAY整除,而MILLIS_PER_DAY的計(jì)算是正確的,因?yàn)樗m合int運(yùn)算。這樣整除的結(jié)果就得到了5
那么為什么計(jì)算會是以int運(yùn)算來執(zhí)行的呢?因?yàn)樗谐嗽谝黄鸬囊蜃佣际莍nt數(shù)值。當(dāng)你將兩個int數(shù)值相乘時, 你將得到另一個int數(shù)值。Java不具有目標(biāo)確定類型的特性,這是一種語言特性,其含義是指存儲結(jié)果的變量的類型會影響到計(jì)算所使用的類型
解決辦法
public class LongDivision{
public static void main(String args[ ]){
final long MICROS_PER_DAY = 24L * 60 * 60 * 1000 * 1000;
final long MILLIS_PER_DAY = 24L * 60 * 60 * 1000;
System.out.println(MICROS_PER_DAY/MILLIS_PER_DAY);
}
}
通過使用long常量來替代int常量作為每一個乘積的第一個因子,我們就可以很容易地訂正這個程序。這樣做可以強(qiáng)制表達(dá)式中所有的后續(xù)計(jì)算都用long運(yùn)作來完成。 盡管這么做只在MICROS_PER_DAY表達(dá)式中是必需的,但是在兩個乘積中都這么做是一種很好的方式。相似地,使用long作為乘積的"第一個"數(shù)值也并不總是必需的, 但是這么做也是一種很好的形式。在兩個計(jì)算中都以long數(shù)值開始可以很清楚地表明它們都不會溢出。下面的程序?qū)⒋蛴〕鑫覀兯谕?000
第 3 天問題的總結(jié)
這個教訓(xùn)很簡單:當(dāng)你在操作很大的數(shù)字時,千萬要提防溢出--它可是一個緘默殺手。 即使用來保存結(jié)果的變量已顯得足夠大,也并不意味著要產(chǎn)生結(jié)果的計(jì)算具有正確的類型。當(dāng)你拿不準(zhǔn)時,就使用long運(yùn)算來執(zhí)行整個計(jì)算。
語言設(shè)計(jì)者從中可以吸取的教訓(xùn)是:也許降低緘默溢出產(chǎn)生的可能性確實(shí)是值得做的一件事。這可以通過對不會產(chǎn)生緘默溢出的運(yùn)算提供支持來實(shí)現(xiàn)。 程序可以拋出一個異常而不是直接溢出,就像Ada所作的那樣,或者它們可以在需要的時候自動地切換到一個更大的內(nèi)部表示上以防止溢出,就像Lisp所作的那樣。 這兩種方式都可能會遭受與其相關(guān)的性能方面的損失。 降低緘默溢出的另一種方式是支持目標(biāo)確定類型,但是這么做會顯著地增加類型系統(tǒng)的復(fù)雜度
今天的問題
它又會打印出什么呢?
public class Elementary{
public static void main(String[] args){
System.out.println(12345+5432l);
}
}