为什么这两段相似的代码会产生不同的结果？

Question

为什么这两段相似的代码会产生不同的结果？

7

我一直在尝试使用Python作为初学者进行实验，过去几个小时写了一个递归函数，用Python和Java分别返回recurse(x)作为x!来比较这两种语言。两段代码完全相同，但由于某种原因，Python可以工作，而Java不行。在Python中，我写了以下内容：

x = int(raw_input("Enter: "))

def recurse(num):
    if num != 0:
        num = num * recurse(num-1)
    else:
        return 1

    return num 

print recurse(x)

变量num会被乘以num-1直到达到0，然后输出结果。在Java中，代码非常相似，只是稍微长一些：

public class Default {
    static Scanner input = new Scanner(System.in);
    public static void main(String[] args){

            System.out.print("Enter: ");
            int x = input.nextInt();
            System.out.print(recurse(x));


}

    public static int recurse(int num){

    if(num != 0){
    num = num * recurse(num - 1);
    } else {
        return 1;
    }

    return num;

}

如果我输入25，Python代码返回1.5511x10E25，这是正确的答案，但Java代码返回2,076,180,480，这不是正确的答案，我不确定为什么。两种代码都采用相同的过程：

- 检查num是否为零 - 如果num不为零 - num = num乘以num - 1的递归 - 如果num为零 - 返回1，结束该递归调用堆栈，并导致每个返回的num开始相乘 - 返回num

Python中没有括号；我认为这会改变一些东西，所以我从Java代码中删除了括号，但它并没有改变。将布尔值(num != 0)更改为(num>0)也没有改变任何内容。在else中添加if语句提供了更多上下文，但值仍然相同。

在每个点打印num的值可以了解函数如何出错：

Python：

1
2
6
24
120
720
5040
40320
362880
3628800
39916800
479001600
6227020800
87178291200
1307674368000
20922789888000
355687428096000
6402373705728000
121645100408832000
2432902008176640000
51090942171709440000
1124000727777607680000
25852016738884976640000
620448401733239439360000
15511210043330985984000000
15511210043330985984000000

一个稳步增长的趋势。在Java中：

 1
 2 
 6  
 24
 120 
 720
 5040
 40320
 362880
 3628800
 39916800
 479001600
 1932053504
 1278945280
 2004310016
 2004189184
-288522240
-898433024
 109641728
-2102132736 
-1195114496
-522715136
 862453760
-775946240
 2076180480
 2076180480

并非稳定增加。实际上，num返回了负数，就好像该函数返回了负数一样，即使num不应该低于零。

Python和Java代码都在执行相同的过程，但它们返回的值却大相径庭。为什么会发生这种情况？

- Zolani13

6

整数溢出... - Mysticial

3

Python可以自动将整数类型提升为长整型，而Java不行。 - jamylak

这是一个非常好的问题，因为所有在这里回答问题的人都立刻理解了问题，但这是一些你不能真正搜索到的东西，除非你已经知道这个问题叫什么。 - Karl Knechtel

6个回答

2

与Java不同，Python内置了对无限精度的长整数的支持。在Java中，整数被限制为32位并且会溢出。

- omz

1

正如其他人所写，您会遇到溢出问题；这些数字根本无法适应Java的数据类型表示。Python具有内置的bignum功能，而Java没有。

尝试一些较小的值，您会发现您的Java代码可以正常工作。

- bos

1

Java的int范围

int是4个字节，有符号（二进制补码）。范围为-2,147,483,648到2,147,483,647。像所有数字类型一样，int可以转换为其他数字类型（byte、short、long、float、double）。当进行有损转换时（例如从int到byte），转换是在较小类型的长度模下完成的。

这里int的范围受限。

- Bhavik Ambani

0

问题非常简单... 因为在Java中，整数的最大限制是2147483647，您可以通过System.out.println(Integer.MAX_VALUE);打印它，最小值是System.out.println(Integer.MIN_VALUE);。

- Sumit Singh

0

由于在Java版本中，您将数字存储为int，我相信它是32位的。考虑在二进制中使用两位可以存储的最大（无符号）数字：11，这是十进制中的数字3。可以用四位二进制表示的最大数字是1111，这是十进制中的数字15。一个32位（带符号）数字无法存储比2,147,483,647更大的任何数字。当您尝试存储比此更大的数字时，它会突然回到负数并从负数开始计数。这称为溢出。

如果您想尝试存储更大的数字，请尝试使用long。

- DrBards

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- MByD · Accepted Answer

两个词——整数溢出

虽然我不是 Python 的专家，但我认为它可以根据需要扩展整数类型的大小。

然而，在 Java 中，int 类型的大小是固定的，即 32 位，由于 int 是有符号的，我们实际上只有 31 位来表示正数。一旦你分配的数字超过了最大值，它就会发生溢出（也就是说，没有位置来表示整个数字）。

虽然在 C 语言中这种情况的行为是未定义的，但在 Java 中它是明确定义的，并且它只取结果的最后 4 个字节。

例如：

System.out.println(Integer.MAX_VALUE + 1);
// Integer.MAX_VALUE = 0x7fffffff

结果为：

-2147483648
// 0x7fffffff + 1 = 0x800000000

编辑

为了更加清晰，这里提供另一个例子。以下代码：

int a = 0x12345678;
int b = 0x12345678;
System.out.println("a*b as int multiplication (overflown) [DECIMAL]: " + (a*b));
System.out.println("a*b as int multiplication (overflown) [HEX]: 0x" + Integer.toHexString(a*b));
System.out.println("a*b as long multiplication (overflown) [DECIMAL]: " + ((long)a*b));
System.out.println("a*b as long multiplication (overflown) [HEX]: 0x" + Long.toHexString((long)a*b));

输出：

a*b as int multiplication (overflown) [DECIMAL]: 502585408
a*b as int multiplication (overflown) [HEX]: 0x1df4d840
a*b as long multiplication (overflown) [DECIMAL]: 93281312872650816
a*b as long multiplication (overflown) [HEX]: 0x14b66dc1df4d840

你可以看到第二个输出是4个输出中最少的4个字节。