int 类型的意外输出答案

【问题标题】：Unexpected output for int typeint 类型的意外输出
【发布时间】：2014-08-21 12:55:28
【问题描述】：

学习 JAVA，我试图测试 while 循环的上限，该循环不断增加 int。请参阅下面的程序：

 public class Test {

   public static int a(){
     int a = 10;
      while(a > 9 )
          ++a;
      return a; 
   }

   public static void main(String[] argc) {

         Test t = new Test();
         int k = t.a();
         System.out.println("k = "+(1 * k));    
    }
}

我知道 32 位的范围是从 -2,147,483,648 到 2,147,483,647，因此在此基础上，我期望输出为 2,147,483,647，但我得到的是：

k = -2147483648

我什至尝试过

 System.out.println("k = "+(1 * k/2));

但输出仍然是：

k = -1073741824

问题：

为什么解应该是正的却是负的？

【问题讨论】：

标签： java int size

【解决方案1】：

您将a int 增加1 直到达到1 + Integer.MAX_VALUE，这会将其值转移到-2147483648 == Integer.MIN_VALUE。

这是你的循环评论：

// "infinite" loop as a is assigned value 10
while(a > 9)
    // when a reaches Integer.MAX_VALUE, it is still incremented by 1
    ++a;
// loop condition now false, as value for a has shifted to -2147483648
return a;

【讨论】：

问题：所以当我们越过Integer.MAX_VALUE时，我们会自动转移到Integer.MIN_VALUE...反过来也是如此吗？
@NoobEditor 是的。 Integer.MIN_VALUE - 1 == Integer.MAX_VALUE 因为没有明确的上溢或下溢错误。
我希望我在 2 年前就知道这一点！我很困惑。感谢您的明确回答，+1

【解决方案2】：

正在发生的事情称为integer overflow。

二进制的最大 32 位整数值为：

0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

当你给这个数字加 1 时，你会得到：

1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

这是twos compliment，或-2,147,483,648。由于任何负数都小于 9，因此退出 while 循环。

【讨论】：

【解决方案3】：

你增加值直到它达到正限制，它变成所有位，但符号位变成 1。

0x7FFFFFFF = 01111111 11111111 11111111 11111111

这是 2147483647 的二进制表示，即 INT_MAX。当你再次将它加一时，它变成了

0x80000000 = 10000000 00000000 00000000 00000000

等于 INT_MIN，-2147483648。

现在，

2147483647 大于 9，因此您的循环继续。再增加一个，哎呀，突然它是 -2147483648，它小于 9。这就是你的循环条件失败的地方。

【讨论】：

【解决方案4】：

如果我们查看Oracle docs on int values，我们可以发现：

The operators that work on the int primitive value do not indicate overflow or underflow

结果由JVM版本的语言和独立指定如下：

Integer.MAX_VALUE + 1 is the same as Integer.MIN_VALUE
Integer.MIN_VALUE - 1 is the same as @ 987654328@

【讨论】：