3 * 1000000000 作为 int 溢出，但变量是 long long。为什么？ [复制]答案

【问题标题】：3 * 1000000000 overflows as an int, but the variable is long long. Why? [duplicate]3 * 1000000000 作为 int 溢出，但变量是 long long。为什么？ [复制]
【发布时间】：2017-03-22 18:50:11
【问题描述】：

我有一个执行以下计算的简单 c++ 应用程序

long long calcOne = 3 * 100000000;     // 3e8, essentially
long long calcTwo = 3 * 1000000000;    // 3e9, essentially
long long calcThree = 3 * 10000000000; // 3e10, essentially

如果我写下每个计算的结果，我会得到以下输出：

calcOne = 300000000
calcTwo = -1294967296
calcThree = 30000000000

那么为什么第二次计算失败了？据我所知，它在 long long 类型的范围内（calcThree 更大......）。

我在 Windows 10 上使用 Visual Studio 2015。提前致谢。

【问题讨论】：

整数溢出 - 您正在使用适合 int 的整数文字，并且在乘法之后它溢出 - 只有在此之后它才会转换为 long long - 您可以明确强制文字为通过附加ll 后缀将其视为long long
我可以确认我在 VS2015、Windows 10、64 位版本上得到了相同的结果。
@Rama 同意你的观点，但这有更好的答案。将更改此问题的标题，使其对搜索更有用。
另一个副本：Why does long long n = 2000*2000*2000*2000; overflow?

标签： c++ literals integer-overflow long-long

【解决方案1】：

整数常量默认为ints。

1000000000

这可以放入int。所以，这个常量被解析为int。但是乘以 3 会溢出 int。

10000000000

这对于 int 来说太大了，所以这个常量是 long long，所以结果乘法不会溢出。

解决方案：显式使用long long 常量：

long long calcOne = 3 * 100000000LL;     // 3e8, essentially
long long calcTwo = 3 * 1000000000LL;    // 3e9, essentially
long long calcThree = 3 * 10000000000LL; // 3e10, essentially

【讨论】：

【解决方案2】：

您对结果执行的操作不会影响该结果的计算方式。因此，您将结果存储在 long long 中的事实并没有改变您在第二行代码中相乘的数字不是 long longs 的事实，因此它们溢出了。在第三行代码中，常数是long long，所以乘法是在long longs上进行的。

【讨论】：

【解决方案3】：

编译器看到了这个

long long calcOne = (int) 3 * (int) 100000000;     // 3e8, essentially
long long calcTwo = (int) 3 * (int) 1000000000;    // 3e9, essentially
long long calcThree = (int) 3 * (long long) 10000000000; // 3e10, essentially

因此calcTwo 右手值被推断为int 类型，然后溢出。您将溢出视为负多头。

long long calcOne = 3LL * 100000000LL;     // 3e8, essentially
long long calcTwo = 3LL * 1000000000LL;    // 3e9, essentially
long long calcThree = 3LL * 10000000000LL; // 3e10, essentially

为避免将来出现这种情况，请明确说明静态值的类型。告诉编译器一个数字是 long long 后用 LL 修复它。

【讨论】：

@HolyBlackCat ：更正。谢谢

【解决方案4】：

大多数编程语言按大小对数字类型进行排名。数值表达式的大小/等级/类型（通常）是表达式中排名最高的值的类型。

示例：int * double -> double

您的程序有： long long int = int * int。

发生的事情是 int * int 的结果是一个 int。所以你的程序将首先乘以一个有符号整数（最大值〜= 20亿，所以它环绕成负数）。然后，这个负值被存储在 long long int 中。

3 亿（您的第一次乘法）适合 int。那里没问题。我猜第三个可以正常工作，因为编译器足够聪明，知道 300 亿不适合 32 位 int 并自动给它一个 64 位 long long int。

【讨论】：