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在 Swift 里处理算术结果溢出

在 Swift 里处理算术结果溢出

作者: 码农UP2U | 来源:发表于2020-01-04 00:15 被阅读0次

    有几天没有学习 Swift 里,我这个人看东西喜欢按部就班的看,所以感觉看的速度很慢,其实很多基础的东西都可以跳过去,但是我的强迫症让我一集一集的看,没办法。

    今天继续看了 极客时间 张杰 老师的 Swift 的课程,学习了关于 **处理算术结果溢出 ** 的运算符。

    溢出运算符

    • 在默认情况下,当向一个整数赋超过它容量的值时,Swift 会报错而不是生成一个无效的数,给我们操作过大或者过小的数的时候提供了额外的安全性
    • 同时提供三个算术溢出运算符来让系统支持整数溢出运算
      溢出加法 &+
      溢出减法 &-
      溢出乘法 &*

    值溢出

    • 数值可以出现向上溢出或向下溢出
    • 溢出也会发生在有符号整型数值上
    • 对于无符号与有符号整型数值来说,当出现上溢出时,它们会从数值所能容纳的最大数变成最小的数。同样的,当发生下溢出时,它们会从所容纳的最小数变成最大的数。

    没有溢出除法运算符

    其实,这节课的内容主要就是讲溢出的运算符,其中没有关于 溢出除法 的运算符,因为除法不会发生溢出的问题。

    无论是有符号整数,还是无符号整数,都会因为加、减、乘三种运算而导致超过数据类型的表示范围,而除法是不会的。所以没有溢出除法运算。

    示例代码

    下面的输出是 15,因为 UInt8 最大表示到 255,然后 255 + 1 后变成了 0,依次类推

    var num1:UInt8 = 251
    // var num2 = num1 + 20    // 溢出了
    var num2 = num1 &+ 20
    print(num2)         // 输出为 15
    

    用代码验证 251 + 20 = 15 的过程

    var i: UInt8 = 251
    var j: UInt8 = 1
    var num: UInt8
    while j <= 20 {
        num = i &+ j
        print(num)
        j = j + 1
    }
    

    输出的结果如下:

    252
    253
    254
    255
    0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    

    可以看到,在代码中,使用了 &+ 运算符,在没有发生溢出时结果是与常规的算术运算符是相同的,而当溢出时也会返回正常的数值,而不是报错。

    再看关于减法和乘法的溢出计算,代码如下:

    num1 = 0
    // num2 = num1 - 1  // 溢出
    num2 = num1 &- 1
    print(num2)         // 输出为 255
    
    
    var num3: Int8 = -128
    // var num4 = num3 - 1 // 溢出
    var num4 = num3 &- 1
    print(num4)             // 输出 127
    

    小结

    在使用 Swift 开发程序时,如果运算溢出了,那么就不能再去使用常规的算术运算符了,就需要是用 溢出运算符 了,这样带来的好处是程序员已经明确知道此处的代码会发生溢出,这样可以保证程序员对自己的代码了如指掌,而不是发生溢出后却对自己的代码而产生苦恼!!!



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