Java Integer compareTo() - 为什么要使用比较而不是减法？

Question

我发现java.lang.Integer的compareTo方法实现如下:

public int compareTo(Integer anotherInteger) {
    int thisVal = this.value;
    int anotherVal = anotherInteger.value;
    return (thisVal<anotherVal ? -1 : (thisVal==anotherVal ? 0 : 1));
}

问题是为什么要使用比较而不是减法：

return thisVal - anotherVal;

- Vladimir

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当我们太过关注微观优化时，往往会导致代码出现漏洞。 - Kevin Bourrillion

从JDK 7开始，可以使用Integer.compare(thisVal, anotherVal)代替写三元表达式。 - Stuart Marks

Answer 1

这是由于整数溢出导致的。当thisVal非常大且anotherVal为负数时，从前者中减去后者会得到一个比thisVal更大的结果，可能会溢出到负范围。

- Itay Maman

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是的，他们在这里的做法可能比检查溢出等更有效。 - rogerdpack

使用Guava ComparisonChain非常方便！请访问https://google.github.io/guava/releases/22.0/api/docs/com/google/common/collect/ComparisonChain.html。 - Andrea Bergonzo

thisVal 不需要很大。thisVal 可能甚至为零，而 anotherVal 为 Integer.MIN_VALUE，你已经发生了溢出。当然，也可能相反，thisValue 非常小，而 anotherVal 相对较大，以产生超出 int 值范围的距离。 - Holger

Answer 2

减法“技巧”比较两个数值已经失效了!!!

        int a = -2000000000;
        int b =  2000000000;
        System.out.println(a - b);
        // prints "294967296"

在这里，a < b，但是a - b是正数。

不要使用这个习惯用语，它行不通。

而且，即使它确实可行，它也不会显著提高性能，反而可能会降低可读性。

另请参阅

• Java Puzzlers Puzzle 65: A Strange Saga of Suspicious Sort

  这个谜题有几个教训。其中最具体的是：除非您确定值之间的差异永远不会大于Integer.MAX_VALUE，否则不要使用基于减法的比较器。更普遍地说，要注意int溢出。另一个教训是，应该避免“聪明”的代码。努力编写清晰、正确的代码，除非必要，否则不要对其进行优化。

- polygenelubricants

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它实际上并没有真正损坏。如果您了解要比较的数字任何信息，您可能知道它们是安全的进行比较。即使不知道，只需使用((long)a - b)。虽然您是正确的; 它很少有用。 - amara

@naiad 只是做 ((long)a - b) 是不够的，因为你仍需将结果强制转换回 int，这是比较器必须返回的类型，并最终导致溢出问题。你需要在结果上执行类似 Long.signum 的操作，但很容易忘记，正如你的注释所示。而且，这种方法甚至可能不如 Integer.compare 更有效率，因为JVM可能会内部处理它… - Holger

Answer 3

简单来说，int类型不足以存储两个任意int值之间的差异。例如，15亿和-15亿之间的差异是30亿，但int无法存储大于21亿的值。

- fredoverflow

Answer 4

也许是为了避免溢出/下溢。

- Adamski

Answer 5

除了溢出的问题，你还需要注意使用减法的版本不会得到相同的结果。

• 第一个compareTo版本返回三个可能的值之一：-1、0或1。
• 如果你用减法替换最后一行，结果可以是任何整数值。

如果你知道不会发生溢出，你可以使用以下代码：

public int compareTo(Integer anotherInteger) {
    return sign(this.value - anotherInteger.valuel);
}

- PauliL

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你是正确的，结果并不相同。但这也不是必须的！compareTo只需要根据this和另一个对象的排序顺序返回负值、零或正值即可。请参见http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/api/java/lang/Comparable.html#compareTo%28T%29。 - Christian Semrau