当字节超过大小限制时为什么没有溢出？

Question

在Java中，当不断递增一个Byte值时，如果超过了大小容量，为什么不会抛出任何运行时异常？例如：

public static void main(String[] args) {
    byte b = 127;
    ++b;
    System.out.println(b);
}

上面的代码将打印-128。如果它抛出RuntimeException，那不是更好吗？为什么要设计成这样？

对于其他基本类型也是一样，例如Integer:

int c = 2147483647;
++c;
System.out.println(c);

上面的代码打印出 -2147483648。

- Karthik

Answer 1

整数溢出在计算中实际上非常有用。如果它引发异常，许多聪明的算法将突然变得不可行或无法实现。例如，任何涉及定点算术的事情都会突然充满异常。

问题在于，溢出通常不是问题，因为我们在程序中设置限制，以防止其发生（如果它会导致问题）。其他时候，我们设计程序专门利用它。

不要认为溢出是“值超过其最大大小”。这在技术上是不可能的。比特只是环绕并保持在该数据类型的限制范围内。

如果您需要检查溢出并想生成异常，则可以执行以下操作：

byte b = 127;
byte oldb = b;
b++;
if( b < oldb ) {
    // Calamity!!!  Raise an exception!
}

不要害怕整数限制。学会理解和处理它们。

- paddy

Answer 2

在JVM规范中指出：“尽管可能会发生溢出，但执行iadd指令永远不会抛出运行时异常。”

- Andriy Plokhotnyuk

Answer 3

整数和浮点算术的工作方式基于C语言中相同操作的工作方式，而C语言的工作方式又基于CPU通常的工作方式。溢出或下溢不会触发异常（除了一些标志，不幸的是Java无法访问）。只有一种操作会触发异常，那就是整数除以零，这会在许多类型的CPU上触发处理器中断。浮点除以零被定义为非数字，因此不会触发中断。

- Peter Lawrey

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在一个32位的计算机中，为了进行64位的运算，编译器必须有智能来组合两个32位（2字节）。在这种情况下，它不需要知道溢出发生的知识吗？ - Karthik

一个32位处理器具有加减乘比较操作，可以组合成任意长度的位。除法更为复杂，但可以用循环完成。 - Peter Lawrey