C#中处理整数溢出的最佳方法是什么？

Question

处理整数溢出是一项常见任务，但在C＃中处理它的最佳方法是什么？是否有一些语法糖可以使其比其他语言更简单？还是这确实是最好的方法？

int x = foo();
int test = x * common;
if(test / common != x)
    Console.WriteLine("oh noes!");
else
    Console.WriteLine("safe!");

- dreadwail

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最好的方法是在第一时间防止。 - Mitch Wheat

可以，但是这与此处提出的问题不同。处理它和预防它是两个不同的（当然相关的）讨论。 - dreadwail

Answer 1

我很少需要使用这个功能，但您可以使用checked关键字：

int x = foo();
int test = checked(x * common);

如果溢出会导致运行时异常。来自MSDN：

在已检查的上下文中，如果表达式产生的值超出了目标类型的范围，则结果取决于表达式是常量还是非常量。常量表达式会导致编译时错误，而非常量表达式会在运行时进行评估并引发异常。

我还应该指出，还有另一个C#关键字，即unchecked，它当然与checked相反，并忽略溢出。你可能会想知道何时才会使用unchecked，因为它似乎是默认行为。好吧，有一个C#编译器选项，定义了如何处理checked和unchecked之外的表达式：/checked。您可以在项目的高级构建设置下设置它。

如果您有许多需要检查的表达式，则最简单的方法实际上是设置/checked构建选项。然后，除非包含在unchecked中，否则任何溢出的表达式都会导致运行时异常。

- Michael Petito

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默认情况下为什么不勾选？使用勾选有性能问题吗？ - KFL

@KFL “因为检查溢出需要时间，在没有溢出危险的情况下使用未经检查的代码可能会提高性能。但是，如果存在溢出的可能性，则应使用已检查的环境。”请参见http://msdn.microsoft.com/en-us/library/a569z7k8.aspx。我还相信默认情况下未经检查，因为它与C / C ++行为相似。 - Michael Petito

有些情况下，溢出是有用的，例如 TCP 序列号。 无符号整数会重新从零开始，所以只需要使用递增运算符即可。 - user472308

在所有机器上，未经检查的溢出是否会产生相同的结果？ - user5528169

'checked' 的更新 URL 引用 - https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/74b4xzyw(v=vs.140).aspx - Saurabh Kumar

这对于意外的溢出非常有用。如果溢出经常发生，请注意异常增加的开销。 - hultqvist

Answer 2

尝试以下操作

int x = foo();
try {
  int test = checked (x * common);
  Console.WriteLine("safe!");
} catch (OverflowException) {
  Console.WriteLine("oh noes!");
}

- JaredPar

Answer 3

最好的方法是像Michael所说的那样 - 使用Checked关键字。 可以这样做：

int x = int.MaxValue;
try   
{
    checked
    {
        int test = x * 2;
        Console.WriteLine("No Overflow!");
    }
}
catch (OverflowException ex)
{
   Console.WriteLine("Overflow Exception caught as: " + ex.ToString());
}

- Chinjoo

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你需要格式化你的代码（在代码前插入4个空格，网站会自动识别格式和语法高亮显示）。 - dreadwail

Answer 4

有时候，最简单的方法就是最好的方法。我认为你写的已经很好了，但你可以把它缩短成：

int x = foo();

if ((x * common) / common != x)
    Console.WriteLine("oh noes!");
else
    Console.WriteLine("safe!");

请注意，我没有删除变量x，因为调用foo()三次是愚蠢的。

- Alon Gubkin

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现在我想知道编译器是否会完全优化掉那个表达式？ - Michael Petito

除非您打算使用结果(x*common)，否则这是有用的；如果要使用结果，缩短将需要计算两次... - Cobusve

Answer 5

虽然这个帖子比较老，但我最近遇到了同样的问题。我不想使用异常机制。最终我采用了以下方法：

long a = (long)b * (long)c;
if(a>int.MaxValue || a<int.MinValue)
    do whatever you want with the overflow
return((int)a);

- YourUncleBob

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这样是行不通的。int.MaxValue + 1会给你-2147483648或int.MinValue。所以a永远不能比MaxValue更大或比MinValue更小。把数字想象成一条线，就像这样：-2147483648，-2147483647，... 0 ... 2147483646，2147483647，当你超过最大值时，它会回流到最小值。 - Ray Cheng

你忽略了他/她在检查 int 的边界之前转换成了 long。因此，只要不溢出 long ，它就能够工作。 - hammett

Answer 6

所以，我在事后才遇到了这个问题，它基本上回答了我的问题，但对于我的特定情况（如果有其他人有相同的要求），我希望任何超出有符号整数正值的内容都能够被设定为int.MaxValue：

int x = int.MaxValue - 3;
int someval = foo();

try
{
   x += someval;
}

catch (OverflowException)
{
   x = int.MaxValue;
}

- Jesse Williams

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除非您使用/checked编译选项或使用checked关键字，否则异常不会被抛出，对吗？ - Paul Knopf