确定是否整数溢出超过或低于边界

Question

使用C#，我有几个自定义类，我需要能够检测整数溢出并返回默认的最小值或最大值，具体取决于溢出是否由于结果超过最大值或低于最小值。我似乎无法找到关于如何检测任何地方发生溢出的“类型”的建议。

这些类分为两种常用类型：使用有符号值的类和使用无符号值的类。

作为一个例子，这里是与Int32值交易的类别之一：

public class Stat32Tf : IStat32T<float> 
{ 
    #region fields 

    private int baseValue, baseAdjustment; 
    private float baseMultiplier; 

    #endregion 

    #region ctors 

    public Stat32Tf() 
    { 
     baseValue = 0; 
     baseAdjustment = 0; 
     baseMultiplier = 1f; 
    } 

    public Stat32Tf(int baseValue, int baseAdjustment = 0, float baseMultiplier = 1f) 
    { 
     this.baseValue = baseValue; 
     this.baseAdjustment = baseAdjustment; 
     this.baseMultiplier = baseMultiplier; 
    } 

    #endregion 

    #region properties 

    public int BaseValue 
    { 
     get 
     { 
      return baseValue; 
     } 
     set 
     { 
      baseValue = value; 
     } 
    } 

    public int BaseAdjustment 
    { 
     get 
     { 
      return baseAdjustment; 
     } 
     set 
     { 
      baseAdjustment = value; 
     } 
    } 

    public float BaseMultiplier 
    { 
     get 
     { 
      return BaseMultiplier; 
     } 
     set 
     { 
      baseMultiplier = value; 
     } 
    } 

    public int TruncValue 
    { 
     get 
     { 
      return (int)Value; 
     } 
    } 

    public float Value 
    { 
     get 
     { 
      return (baseValue + baseAdjustment) * baseMultiplier; 
     } 
    } 

    #endregion 

} 

正如你所看到的，阶级的思想是保持基本值，调整值，和乘数值，并返回Value属性中的聚合值。 （TruncValue属性就像它所暗示的那样，返回截断的整个值，并删除任何小数值）。

目标是处理Value属性的“get”访问器中的溢出，并且如果结果超过了max int值，则返回int.MaxValue，并且如果它低于最小值，则返回int.MinValue，所有这些都没有抛出实际的溢出错误。对我来说很棘手的部分是调整值和乘数也可能是负值（按照设计要求）。

什么是达到此目的的安全方法？我一直没有找到解决这种情况的资源。我猜测需要使用某种算术算法来确定结果是否超出或不足。

Answer 1

漂浮很大。你是否期望获得值溢出或你期望转换为int溢出？如果这只是铸造类似于下面的代码可能工作。

//This answer is wrong, see below. 
public int TruncValue 
{ 
    get 
    { 
     if (Value > (float)int.MaxValue) 
     { 
      return int.MaxValue 
     } 
     else if (Value < (float)int.MinValue) 
     { 
      return int.MinValue 
     } 
     else 
     { 
      return (int)Value; 
     } 
    } 
} 

尽管您可能需要对边缘情况进行一些额外的处理。

编辑 - 我在一些代码中玩弄了这个，发现了一些我没有想到的行为，但显然它在规范中。

例如，

var Value = int.MaxValue + int.MaxValue //Ends up returning -2 with no exception in debug mode. 
var MaxCalculatedValue = (int.MaxValue + int.MaxValue) * float.MaxValue //Ends up returning something like -3.4... ^38. 

你真的可能需要多达投万事成一张双人床和然后检查如果结果比int大于或小于。

因此，它可能是这个样子：

public float Value 
{ 
    get 
    { 
     var result = ((double)baseValue + (double)baseAdjustment) * (double)baseMultiplier; 
     if (result > (double)int.MaxValue) 
     { 
      return (float)int.MaxValue) 
     } 
     if (result < (double)int.MinValue) 
     { 
      return (float)int.MinValue) 
     } 
     return (float)result; 
    } 
} 

Answer 2

只有数量有限的情况下它可能会溢：

• 如果baseValue和baseAdjustment都为负 - >如果诠释.MinValue - baseAdjustment> baseValue，那么你有一个下溢。

• 如果baseValue + baseAjustment是负数且baseMultiplier是正数 - >如果引发了溢出异常，那么它只能是下溢。

• 如果baseValue + baseAdjustment为正，但baseMultiplier为负 - >如果引发溢出异常，则它只能是下溢。

如果你想避免引发/捕获异常，那么它可能是一个比较复杂一点（你可能想投的结果，只要然后将其与Int.MaxValue;这样，它只会提高如果结果超过Long.MaxValue，则为异常）。