如何使用Eclipse在Java代碼中找到潛在的數字溢出？

Question

有沒有辦法使用Eclipse IDE在Java代碼中找到潛在的數字溢出？ 例如...

long aLong = X * Y * Z;

...其中X，Y和Z是整數，結果可能會溢出Integer.MAX_VALUE。 （注意，也許與直覺相反，如果此示例中的結果溢出Integer.MAX_VALUE，則將為aLong分配錯誤的溢出值）。

我查看了Eclipse的警告設置，PMD規則和FindBugs規則，我找不到任何設置來幫助解決這個問題。 一位同事指出，IntelliJ會對此發出警告......而且我不得不承認我不能對Eclipse做同樣的事情。 ;-)

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澄清1：我不是在找一些給出誤報的東西......只是警告說“你這里可能有溢出問題”。

澄清2：這是“開發時間”所希望的......這意味着，在Eclipse尋找未使用的進口的同一階段，PMD正在檢查其規則等。

Answer 1

如果你不知道X可能是什么，那可能是最糟糕的情況。 那么，最壞的情況是什么：

 int X = Integer.MAX_VALUE;
 long aLong = X + 1;

結論：您不希望Eclipse警告您所有事情。

如果要修復整數溢出

 long aLong = X * Y * Z; //you could write
 long aLong = (long)X * Y * Z;

結論：這不能解決長溢出問題。 如果你想修復它們，你應該編寫如下代碼：

 BigInteger tmp = BigInteger.valueOf(X).multiply(BigInteger.valueOf(Y)).multiply(BigInteger.valueOf(Z));
 if(BigInteger.valueOf(Long.MAX_VALUE).compareTo(tmp)>=0){
  long aLong = tmp.longValue();
 }else{
  System.out.println("Overflow");
 }

但這只會檢查結果值是否適合長期。 但是你問，如果在計算過程中發生了“溢出”。 這意味着每次計算后都需要檢查一下。

如果你想為eclipse編寫一個解析整個源文件來找到它的工具，那么我不會阻止你。 但是記住以下值會更加容易：

 /*11111111111111111111111111111111*/int Y = -1; //-1
 /*11111111111111111111111111111111*/int QRY = (Y >> 1); //-1
 /*11111111111111111111111111111110*/int QLY = (Y << 1); //-2
 /*11111111111111111111111111111110*/int QLX = (X << 1); //-2
 /*11000000000000000000000000000000*/int QRZ = (Z >> 1); //-1073741824
 /*10000000000000000000000000000000*/int Z = Integer.MIN_VALUE; //-2147483648
 /*01111111111111111111111111111111*/int X = Integer.MAX_VALUE; // 2147483647
 /*00111111111111111111111111111111*/int QRX = (X >> 1); // 1073741823
 /*00000000000000000000000000000000*/int QLZ = (Z << 1); // 0

Answer 2

在FindBugs中，FindPuzzlers檢測器的描述包含

ICAST_INTEGER_MULTIPLY_CAST_TO_LONG（ICAST，STYLE）：整數乘法的結果轉換為long

但不知怎的，我不能在下面的代碼中檢測到這個問題：

    final int x = 10000;
    final int y = 10000;
    final int z = 10000;
    final long aLong = x * y * z;
    System.out.println(aLong);

Answer 3

你想在編譯時這個嗎？ 沒有看到設置這樣做。

如果你真的想要它，最好的選擇是最有可能為PMD寫一個新的規則集？

Answer 4

這會是什么預期的結果？

 long testMethod () {
     long aLong =  Integer.MAX_VALUE + doesMethodContainAnOverflow ( "testMethod" ) ? 0 : 1;

     return aLong;
 }

只有在沒有溢出的情況下它才會溢出。

任何固定表示整數運算都有潛在的溢出; 確定是否存在實際溢出可以簡單地轉換為停止問題。 這並不意味着IntelliJ在某些情況下沒有一些啟發式方法來警告您 - 例如，您可以通過程序跟蹤任何數字操作的上限和下限，並獲得最壞情況的答案，但是准確的規則既不是微不足道的，也不是可判定的。

Answer 5

這要么需要深入分析算法，要么只為每個涉及變量的算術運算提供警告。

編輯：哦，你的意思是如果X，Y和Z是整數，那么乘法將是整數，然后才分配給aLong？ IntelliJ Idea會將其顯示為警告，但默認情況下檢查已關閉。

Answer 6

也許你可以用java.math.BigInteger進行計算並將結果與​​之比較

new java.math.BigInteger(String.valueOf(Long.MAX_VALUE))