Math.abs(x) 无法正常工作，具体为 -2147483648，给出 NumberFormat 异常

Question

我写了一个方法来反转有符号整数。如果反转的数字不在 INT_MAX 和 INT_MIN 范围内，它将返回 0。它适用于除 -2147483648 之外的几乎所有情况 在调试时，我发现代码无法正确处理 -2147483648 的符号，而它适用于不同的签名输入。

有人可以解释为什么 Math.abs(x) 对于这个测试用例不能正常工作吗？ 下面给出方法。

public int reverse(int x) {
        boolean flag = (x>0);
        x = Math.abs(x);

        String num = new StringBuilder(Integer.toString(x)).reverse().toString();
        
        long temp = Long.parseLong(num);

        if(!flag){
            temp = -temp;
        }

        if((Integer.MAX_VALUE < temp) || ( temp < Integer.MIN_VALUE)){
            return 0;
        }

        return (int) temp;
    }

Answer 1

在 Java 中，整数表示从

Integer.MIN_VALUE

=

-2^31

=

-2147483648

到

Integer.MAX_VALUE

=

2^31-1

=

2147483647

。

在执行

-2147483648

时，没有与

Math.abs(x)

相反的正值可以在Java的整数范围内正确表示。因此，当参数

-2147483648

传递给该方法时，结果会溢出回最小可表示整数，即再次

-2147483648

，因为当该参数为负数时，

Math.abs()

只是简单地否定给定参数。因此，在你的行中

String num = new StringBuilder(Integer.toString(x)).reverse().toString();

您实际上将

-2147483648

反转为

8463847412-

，这会导致

NumberFormatException

在执行时被抛出

long temp = Long.parseLong(num);

因为

8463847412-

不是

long

。

Answer 2

tl；博士

使用

Math.absExact

，而不是

Math.abs

。

整数溢出

您的线路：

x = Math.abs(x); 

… 对于值

Integer.MIN_VALUE

-2,147,483,648 无效，因为正确答案 2,147,483,648 超出了

int

2,147,483,647 的

Integer.MAX_VALUE

上限 1。您遇到整数溢出。

检测整数溢出

您可以在代码中捕获整数溢出，而且您应该这么做。

👉🏽养成使用

…exact

课程中的

Math

方法的习惯。

ArithmeticException

在这种情况下，请调用

Math.absExact

而不是

Math.abs

。该方法在整数溢出时抛出

ArithmeticException

。

Math.absExact( input )

完整示例：

int input = Integer.MIN_VALUE;
int result = -1;
try
{
    result = Math.absExact( input );
    System.out.println( "result = " + result );
} catch ( ArithmeticException e )
{
    System.out.println( "WHOOPS - Integer overflow on getting absolute value of " + input );
}

---

同样，使用

Math.addExact

、

Math.multiplyExact

、

Math.ceilDivExact

、

Math.decrementExact

等。