在 Swift 里处理算术结果溢出

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!!!



我的微信公众号:“码农UP2U”

推荐阅读更多精彩内容