除了覆盖算术运算符以外，还有其他方法可以在Java中实现“溢出安全”算术运算吗？

Question

所以这是我的问题。 自从学习Java之后，我就知道算术上溢和下溢可能存在，并且Java编译器不会向您抱怨。 现在，我想到了一个Operation类，其中包含“溢出安全”整数+，-，*方法。 因此，如果计算确实溢出，则会抛出算术异常。

public final class Operation{

    public static int aDD (int a, int b) {
    //do something
    if (overflow) {
    throw ArithmeticException("Integer Addition Overflow");
    }
    return a + b;
    }

    public static int sUB (int a, int b) {
    //do something
    if (overflow) {
    throw ArithmeticException("Integer Subtraction Overflow");
    }
    return a - b;
    }

    public static int mUL (int a, int b) {
    //do something
    if (overflow) {
    throw ArithmeticException("Integer Multiplication Overflow");
    }
    return a * b;
    }

    public static long aDD (long a, long b) {
    //do something
    if (overflow) {
    throw ArithmeticException("Long Addition Overflow");
    }
    return a + b;
    }

    public static long sUB (long a, long b) {
    //do something
    if (overflow) {
    throw ArithmeticException("Long Subtraction Overflow");
    }
    return a - b;
    }

    public static long mUL (long a, long b) {
    //do something
    if (overflow) {
    throw ArithmeticException("Long Multiplication Overflow");
    }
    return a * b;
    }
}

我想覆盖Java中的原始算术运算符。 这样我就不需要键入int c = Operation.aDD(a, b); 使用“溢出安全”算术运算。 相反，我只需要输入int c = a + b;

但是，有人告诉我，在Java中无法进行用户定义的运算符覆盖。 因此，无论如何，在不重写Java中的运算符的情况下，是否可以获得相同的结果。 无论如何，这样做都是可以接受的，包括混合Java和C ++代码。（请注意，我的所有代码目前都是用Java编写的。但是我认为我可以使用转换器将其转换为其他语言。尽管不能保证它是bug-我唯一的目标是允许我的旧程序使用“溢出安全”算术运算，而不必将所有a + b为Operation.aDD(a, b) 。

非常感谢！

Answer 1

您可以使用Xtend 。 您可以将Xtend视为Java语言预处理器。 它生成纯人类可读的Java代码。

有关Xtend中运算符重载的章节。 这是整数运算符“ +”的重载方法定义示例：

def static operator_add(IntVar a, IntVar b) {
    return Operation.add(a, b)
}

缺点

Xtend也是一种语言，有一些小的学习曲线。 它与Java非常相似，但是还结合了Groovy和Scala语法中的一些功能，例如方法是由关键字“ def”定义的，变量是由“ var”或“ val”定义的，否则您可以编写与Java相同的代码。 您可以选择使用lambda方法，扩展方法（例如在C＃中），多行文本文字和更多其他东西。 Xtend具有出色的Eclipse插件，比Scala更好，但不完全像普通Java一样好。 在调试器中评估变量有些怪癖。 使用Xtend插件，您可以实时查看Xtend代码被转换成什么纯Java代码。 没有适用于Idea的插件。 与Maven集成良好。

另类

Xtend本身基于Xtext ， Xtext是一个易于创建新语言的框架。 使用它和Xbase，您可以相对轻松地创建一种与Java完全相同的新语言，只是运算符'+'可以转换为您想要的任何语言。 学习曲线要​​陡峭得多，然后您必须阅读大多数Xtext文档。

Answer 2

如您所知，在Java中没有可以使用的运算符重载。

由此可见，改变表达式的语义int a = b + c; 在纯Java中根本不可能。

既然您已经提到了C ++代码，则根据其结构如何，您可能希望从中构建本机库（DLL，SO）并使用JNI调用C ++代码。 如果您的C ++代码由许多小的函数/类组成，这将变得不切实际，为本机调用增加的混乱将使代码重用的实用性超过。 不用说，对于要部署到的每个平台，您将需要一个合适的二进制文件。

对于纯Java实现，您将需要将逻辑重写为显式的实用程序方法调用（正如您已经知道的那样），以进行检查。

核心Java库（例如BigInteger，BigDecimal）走了很小的一步，并将其类型封装为（通常是不可变的）值对象，这些值对象（仍）作为标准方法调用进行操作。 这使用法更紧凑/更短，因为编译器将提供更多类型检查，并且您不需要使用类名BigDecimal sum = a.add(b);来限定方法名称BigDecimal sum = a.add(b); 。 不太漂亮，但是它是一个成熟的习语。

Answer 3

另一种选择是将Java和Scala混合使用。 使用Scala，您可以按照您所说的做（我没有使用Scala的实际经验，但是应该很简单），而且将两者混合在一起是微不足道的。

参见示例Scala：method \\ operator重载

然后，如果您编写了重载算术函数的库，则可以像在Java中一样，只需导入Scala包就可以从Java中调用它们。