将两个正 Int32 相乘返回不正确的否定答案？答案

【问题标题】：Multiplying two positive Int32 returns incorrect, negative answer?将两个正 Int32 相乘返回不正确的否定答案？
【发布时间】：2013-03-09 20:12:19
【问题描述】：

我真的被这个难住了。我正在为 Windows Phone 7.5 编写 C#；我从文本框中获取文本，将其解析为数组，然后使用 Convert.ToInt32 将每个数组元素转换为 Int32，然后通过一系列数学计算运行生成的 Int32 值，将 Int32 值相乘并添加到硬编码数字（全部取决于在 UI 中选择的内容）。

在我进行结果计算并将它们相乘之前一切都很好：我通过将两个正数相乘得到一个负数！这是我唯一一次对源自使用 Convert.ToInt32 函数的方法中的两个数字进行任何计算。当它们被相加、相减甚至相除时，数学就正确了。但是当它们相乘时，没有骰子。数学完全错误；我仔细检查了 LibreOffice Calc 中的数学，结果不匹配。单步执行代码时，一切都是正确的，直到源自使用 Convert.ToInt32 函数的方法中的数字相乘。有什么想法吗？

【问题讨论】：

您想向我们展示您的代码吗？
听起来像是溢出。你在使用大数字吗？
首先，如果您需要超出 int 范围的准确结果，请使用 long、decimal 或 BigIntegers 进行算术运算。其次，如果你认为溢出是一个bug并且你想找到它，那么将你的算术放在checked { ... } 块中，任何整数溢出都会成为异常。这将帮助您找到错误。

标签： c# int32

【解决方案1】：

这些数字可能大到足以溢出Int32.MaxValue。

考虑：

var r = Int32.MaxValue / 2;     // r = 1073741823
var ans = r * 3;                // ans = -1073741827

这样做的原因是负整数在最大位用1表示，所以任何大于最大值的乘法都会在这个位置有1，这被解释为负值.

对于所有整数类型（int、short、byte、sbyte、char、long、ulong、ushort 和 uint），溢出都是一种危险。您可以使用浮点类型，例如float 或double，但这会带来其他问题，例如舍入和相等问题。你必须知道你期望什么样的数字，然后你可能会使用其他类型，如 long、uint、ulong 或浮点类型，如 double 或 decimal。最终，如果您不知道会发生什么，您需要在输入 上编写保护代码（例如，将其包装在 checked { } 块中 ^{[thanks, @EricLippert]}） em>，并在它的值超出您设计的范围时处理它。

编辑：.Net 4.0+ 中的另一个选项是使用System.Numerics.BigInteger，它可以避免任何溢出，但可能会很慢。

【讨论】：

感谢您的解释。当我乘法时，我可能只使用 System.Numerics.BigInteger。该应用程序应该可以承受很小的速度冲击；而且我不应该经常收到大量数据。

【解决方案2】：

快速而肮脏的解决方案是将其中一个值转换为long，然后将结果转换回int，如果可能的话。

编辑：在这种情况下不需要使用BigInteger，因为int x int 永远不会溢出long。

【讨论】：

有时这是快速而干净的解决方案！ :)
如果他已经溢出，已经知道不可能有int结果。
@codekaizen：但是从未经检查的操作中确定这一点可能会更昂贵。在检查的上下文中，您将节省异常的成本，从我的测试来看，它更快。
int.MinValue 是-2^31，它的平方是2^62，正好在long的范围内。

【解决方案3】：

它可能是整数溢出异常。即使您将数字存储在足够大的变量中，它也可能发生。示例（长、双等）

int one = int.MaxValue;
int two = int.MaxValue;

long sum = (long)(one + two); //Returns -2, because the cast was after the sum
                             //(long) -2.

你可以把它们放在总和之前并得到正确的结果

int one = int.MaxValue;
int two = int.MaxValue;

long sum = (long) one + (long)two; //Returns 4294967294, it casts both the 
                                   //integer to long and then adds them

【讨论】：