除了覆蓋算術運算符以外，還有其他方法可以在Java中實現“溢出安全”算術運算嗎？

Question

所以這是我的問題。 自從學習Java之后，我就知道算術上溢和下溢可能存在，並且Java編譯器不會向您抱怨。 現在，我想到了一個Operation類，其中包含“溢出安全”整數+，-，*方法。 因此，如果計算確實溢出，則會拋出算術異常。

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;
    }
}

我想覆蓋Java中的原始算術運算符。 這樣我就不需要鍵入int c = Operation.aDD(a, b); 使用“溢出安全”算術運算。 相反，我只需要輸入int c = a + b;

但是，有人告訴我，在Java中無法進行用戶定義的運算符覆蓋。 因此，無論如何，在不重寫Java中的運算符的情況下，是否可以獲得相同的結果。 無論如何，這樣做都是可以接受的，包括混合Java和C ++代碼。（請注意，我的所有代碼目前都是用Java編寫的。但是我認為我可以使用轉換器將其轉換為其他語言。盡管不能保證它是bug-我唯一的目標是允許我的舊程序使用“溢出安全”算術運算，而不必將所有a + b為Operation.aDD(a, b) 。

非常感謝！

Answer 1

您可以使用Xtend 。 您可以將Xtend視為Java語言預處理器。 它生成純人類可讀的Java代碼。

有關Xtend中運算符重載的章節。 這是整數運算符“ +”的重載方法定義示例：

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

缺點

Xtend也是一種語言，有一些小的學習曲線。 它與Java非常相似，但是還結合了Groovy和Scala語法中的一些功能，例如方法是由關鍵字“ def”定義的，變量是由“ var”或“ val”定義的，否則您可以編寫與Java相同的代碼。 您可以選擇使用lambda方法，擴展方法（例如在C＃中），多行文本文字和更多其他東西。 Xtend具有出色的Eclipse插件，比Scala更好，但不完全像普通Java一樣好。 在調試器中評估變量有些怪癖。 使用Xtend插件，您可以實時查看Xtend代碼被轉換成什么純Java代碼。 沒有適用於Idea的插件。 與Maven集成良好。

另類

Xtend本身基於Xtext ， Xtext是一個易於創建新語言的框架。 使用它和Xbase，您可以相對輕松地創建一種與Java完全相同的新語言，只是運算符'+'可以轉換為您想要的任何語言。 學習曲線要​​陡峭得多，然后您必須閱讀大多數Xtext文檔。

Answer 2

如您所知，在Java中沒有可以使用的運算符重載。

由此可見，改變表達式的語義int a = b + c; 在純Java中根本不可能。

既然您已經提到了C ++代碼，則根據其結構如何，您可能希望從中構建本機庫（DLL，SO）並使用JNI調用C ++代碼。 如果您的C ++代碼由許多小的函數/類組成，這將變得不切實際，為本機調用增加的混亂將使代碼重用的實用性超過。 不用說，對於要部署到的每個平台，您將需要一個合適的二進制文件。

對於純Java實現，您將需要將邏輯重寫為顯式的實用程序方法調用（正如您已經知道的那樣），以進行檢查。

核心Java庫（例如BigInteger，BigDecimal）走了很小的一步，並將其類型封裝為（通常是不可變的）值對象，這些值對象（仍）作為標准方法調用進行操作。 這使用法更緊湊/更短，因為編譯器將提供更多類型檢查，並且您不需要使用類名BigDecimal sum = a.add(b);來限定方法名稱BigDecimal sum = a.add(b); 。 不太漂亮，但是它是一個成熟的習語。

Answer 3

另一種選擇是將Java和Scala混合使用。 使用Scala，您可以按照您所說的做（我沒有使用Scala的實際經驗，但是應該很簡單），而且將兩者混合在一起是微不足道的。

參見示例Scala：method \\ operator重載

然后，如果您編寫了重載算術函數的庫，則可以像在Java中一樣，只需導入Scala包就可以從Java中調用它們。