Java長作業令人困惑

Question

為什么這個Java代碼

long a4 = 1L;
long a3 = 1;
long a2 = 100L * 1024 * 1024 * 1024;
long a1 = 100 * 1024 * 1024 * 1024;
System.out.println(a4);
System.out.println(a3);
System.out.println(a2);
System.out.println(a1);

運行時輸出

1
1
107374182400
0

而不是預期的

1
1
107374182400
107374182400

輸出？

Answer 1

 long a2 = 100L * 1024 * 1024 * 1024;

但是，在此操作中，至少一個操作數很long 。 因此該運算是使用64位精度執行的，並且數值運算符的結果為long類型。 另一個非long操作數通過數字提升擴展為long類型，結果值存儲到變量a2 。

 long a1 = 100 * 1024 * 1024 * 1024;

普通整數的常量表達式，表達式的結果計算為int類型。 但是，計算值太大而無法容納整數，因此會溢出，結果為0 ，並存儲到a1變量中。

編輯：如以下注釋中所述：

為什么不變成負數？

因為在進行整數計算時 ，第二次計算等效於25 * 2^32 ，其中^具有冪的含義，而2^32整數值為0 。 但是，要解釋為什么其值為0 ：在二進制中：

 100 * 1024 * 1024 * 1024 == 25 * 2^32;

 Integer.MAX_VALUE =  2 ^ 31 -1 = 0 11111111 11111111 11111111 1111111
 Integer.MAX_VALUE + 1 = 2 ^ 31 = 1 00000000 00000000 00000000 0000000 

2 ^ 31是負整數（ -2147483648 ），因為符號位為1 ，因此2 ^ 32只是2到2 ^ 31的乘積：向左移動，符號位將變為0 ，因此結果為0 。

查看java language specification: 4.2.2: Integer operation以獲取詳細信息。

Answer 2

107374182400恰好是整數（2 ^ 32）整個范圍的25倍 ，這意味着，如果嘗試將其擬合為整數，它將溢出 。 並且因為它恰好適合25次，所以最終精確地為0（這是一個巧合，其他巨大的乘法可能最終為正或負）。 而且您使用的是整數，直到達到長整型為止

long a1 = 100 * 1024 * 1024 * 1024;

相當於

int temp = 100 * 1024 * 1024 * 1024;
long a1 = (long)temp;

如果在表達式中放置單個long，則將強制使用long數學而不是整數數學，這可以消除問題

Answer 3

可能是a1右邊的表達式首先作為int計算，然后轉換為long 。 如果它的int等於0 ，則它將保持0 long

Answer 4

long a4 = 1L; //這沒問題

long a3 = 1; //此處左側的圖元被認為是整數，並且在賦值時將其強制轉換為long值，因此結果再次符合預期

long a2 = 100L * 1024 * 1024 * 1024; （在這里，您使用了100L，因此其他類型將被強制轉換為Long，因此預期輸出）

long a1 = 100 * 1024 * 1024 * 1024; （因為默認情況下，Java中任何原始數字都被視為int，它將將此視為整數乘法，因此超出范圍並導致0）

Answer 5

根據Lexical Literals的文檔，其中提到：

文字的類型確定如下：
-以L或l結尾的整數文字（§3.10.1）的類型很長（§4.2.1）。
-任何其他整數文字的類型為int（第4.2.1節）。

因此，您的表達式100 * 1024 * 1024 * 1024被評估為int原始數據類型，因為在任何數字值中均未提及l或L 結果為107374182400即在Binary中為1 1001 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000而int為32位，因此低32位如示例4.2.2-1中所述。 整數運算結果為0

在同一文檔中還提到：

如果除移位運算符外的整數運算符至少具有一個long類型的操作數，則使用64位精度執行該運算，並且數值運算符的結果為long類型。 如果另一個操作數不長，則首先將其加寬（第5.1.5節）以通過數字提升鍵入long

這意味着表達式中的任何值包含l或L然后所有int值都將擴展為64位。

編輯在評論中還要求

為什么不變成負數？

我認為它也回答了上述問題

Answer 6

原因是整數溢出
輸出為100 * 1024 * 1024 * 1024; 是一個不long的整數（ int ）

long a2 = 100L * 1024 * 1024 * 1024; 您指定的值之一是long （此處為100L ），並且與該值相乘會導致long值正確存儲在a2

Answer 7

這是您的操作：您將100 * 1024 * 1024 * 1024分配給長數據類型，但是您沒有說100 * 1024 * 1024 * 1024是長值

默認情況下，java編譯器認為其為整數。 由於整數不能容納那么多值，因此將顯示錯誤的結果。 希望能幫助到你 ！

Answer 8

在Java中，如果您具有int * int，它將把輸出計算為int。 如果您做int * long，則只會給出long的結果。 在您的情況下，100 * 1024 * 1024 * 1024的結果將溢出int。

因此，添加“ L”會使操作數變長，並且計算將值存儲在long中。 當然，不會發生溢出，並且可以輸出正確的結果（即a2）。

Answer 9

數字3起作用是因為您指定了100L的長型。 這就是為什么它是長乘法並且可以存儲的原因。 另一方面，數字4是最大2 ^ 32-1的整數乘法，這就是為什么您溢出並出現零默認值的原因。