添加两个长时试图防止溢出答案

【问题标题】：Trying to prevent overflow when adding two longs添加两个长时试图防止溢出
【发布时间】：2016-12-20 05:47:49
【问题描述】：

我试图在两种情况下防止溢出，一种是将long与float相乘，另一种是将两个long相加。

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public static long multiplyLong(long value, float multiplier)
{
    if (value * multiplier > long.MaxValue)
    {
        Debug.Log("greater then max value");
        return value = long.MaxValue;
    }
    else
    {
        Debug.Log("not greater then max value");
        return (long) (value * multiplier);
    }
}

public static long addLong(long value, long adder)
{
    if(value + adder > long.MaxValue)
    {
        Debug.Log("greater then max value");
        return value = long.MaxValue;
    }
    else
    {
        Debug.Log("not greater then max value");
        return value + adder;
    }
}

“multiplyLong”可以完美运行，而“addLong”则不能正常运行。使用 addLong 时，会出现溢出，它不会检测到溢出。我认为这很奇怪，因为代码看起来还可以。

有人可以帮我吗？

“检查”不是一个选项。

【问题讨论】：

如果您经常使用long 溢出。您可能应该使用不同的数据类型，例如 float 或 decimal
No overflow exception for int in C#?的可能重复
您能解释一下为什么checked 不适合您吗？因为它似乎正是为这种情况而设计的。

标签： c# unity3d overflow long-integer

【解决方案1】：

就像@Bradley 所说，您在检查溢出时遇到了溢出。但问题远不止于此。

让我们先看看这一行

if(value + adder > long.MaxValue)

这里，value 和 adder 都是长整数，将它们加在一起会得到长整数。但问题是 long 会自动翻转而不是抛出异常，所以如果你的值大于 long 的最大值，你会看似随机地得到一些其他的 long 值。

现在应该清楚为什么您不想这样做了，但在我们了解正确的解决方案之前，让我们看看您的 multiplyLong 方法。具体来说，下面这行

if (value * multiplier > long.MaxValue)

在此value 是一个长整数，multiplier 是一个浮点数，将它们相乘得到一个浮点数，可以很容易地与长整数进行检查，因此您的检查似乎会起作用。

但是如果value * multiplier 的值大于long.MaxValue 并将其转换为long 怎么办？

答案是你得到long.MinValue，肯定小于long.MaxValue

关于这个话题还有很多可以说的，但这应该足以让你相信你所做的并不好。

现在，你应该怎么做？我推荐使用decimal 类型有两个原因。一，它的范围比long大得多（decimal可以上到79228162514264337593543950335，而long只能上到9223372036854775807），另一个原因是它在发生溢出时抛出显式异常.

例如，这是我重写的代码版本

public static long multiplyLong(decimal value, decimal multiplier)
{
    try
    {
        return value*multiplier;
    }
    catch (OverflowException e)
    {
        Debug.Log("greater then max value");
        return decimal.MaxValue;
    }

}

public static long addLong(decimal value, decimal adder)
{
    try
    {
        return value+adder;
    }
    catch (OverflowException e)
    {
        Debug.Log("greater then max value");
        return decimal.MaxValue;
    }
}

【讨论】：

【解决方案2】：

通过执行加法value + adder（返回long），您将导致溢出检查溢出。

要么将结果强制为可以容纳更大数字的东西，即：

if(value + (Decimal)adder > long.MaxValue)

或者捕获Overflow 异常，而不是尝试提前检查溢出。您的乘法检查有效的原因是您的结果是float，它可以容纳更大的数字。

请注意，您可以转换任一操作数，关键是您得到的是 Decimal 添加运算符而不是 long 一个；与强制浮点除法相同。

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以有两种可能的溢出情况：

两个大正value和adder返回非正结果
两个大负value和adder返回非负结果

所以你必须检查 both 条件的 both 边框形式：

  if ((value + adder < value && value + adder < adder) || 
      (value + adder > value && value + adder > adder)) {
    // Overflow
  }

或者你可能想表达的意思

public static long addLong(long value, long adder) {
  unchecked { // we'll detect overflow manually
    if (value + adder < value && value + adder < adder) {
      Debug.Log("greater then max value");
      return long.MaxValue;
    }
    else if (value + adder > value && value + adder > adder) {
      Debug.Log("less then min value");
      return long.MinValue;
    }
    else {
      Debug.Log("within the [min..max] range");
      return value + adder;
    }
  }
}

测试：

addLong(2, 3);                   // within the [min..max] range
addLong(long.MaxValue - 3, 5);   // greater then max value
addLong(long.MinValue + 2, -5);  // less then min value

【讨论】：