了解Java Integer.parseInt（String s，int radix）源代码

Question

我正在查看java.lang.Integer的parseInt方法的源代码。

public static int parseInt(String s, int radix)
            throws NumberFormatException
{
    /*
     * WARNING: This method may be invoked early during VM initialization
     * before IntegerCache is initialized. Care must be taken to not use
     * the valueOf method.
     */

    if (s == null) {
        throw new NumberFormatException("s == null");
    }

    if (radix < Character.MIN_RADIX) {
        throw new NumberFormatException("radix " + radix +
                                        " less than Character.MIN_RADIX");
    }

    if (radix > Character.MAX_RADIX) {
        throw new NumberFormatException("radix " + radix +
                                        " greater than Character.MAX_RADIX");
    }

    int result = 0;
    boolean negative = false;
    int i = 0, len = s.length();
    int limit = -Integer.MAX_VALUE;
    int multmin;
    int digit;

    if (len > 0) {
        char firstChar = s.charAt(0);
        if (firstChar < '0') { // Possible leading "+" or "-"
            if (firstChar == '-') {
                negative = true;
                limit = Integer.MIN_VALUE;
            } else if (firstChar != '+')
                throw NumberFormatException.forInputString(s);

            if (len == 1) // Cannot have lone "+" or "-"
                throw NumberFormatException.forInputString(s);
            i++;
        }
        multmin = limit / radix;
        while (i < len) {
            // Accumulating negatively avoids surprises near MAX_VALUE
            digit = Character.digit(s.charAt(i++),radix);
            if (digit < 0) {
                throw NumberFormatException.forInputString(s);
            }
            if (result < multmin) {
                throw NumberFormatException.forInputString(s);
            }
            result *= radix;
            if (result < limit + digit) {
                throw NumberFormatException.forInputString(s);
            }
            result -= digit;
        }
    } else {
        throw NumberFormatException.forInputString(s);
    }
    return negative ? result : -result;
}

我可以看到multmin以某种方式用于检测负面和正面的整数溢出。但我很难理解如何。

我也不明白为什么我们在计算时保持结果是负数，然后如果没有被检测为负数则在最后使结果为正。

Answer 1

multmin如何运作？

multmin用于以下代码：

if (result < multmin) {
    throw NumberFormatException.forInputString(s);
}

• 如果当前结果小于multmin，则为下一代结果 必须溢出，因此抛出异常：

  if result < multmin, ------> result < limit / radix (beacause multmin = limit / radix) ------> result * radix < limit ------> result * radix - digit < limit (overflow).

• 如果当前结果大于或等于multmin，我们可以 断言 result * radix >= limit没有溢出，请继续检查result * radix - digit是否溢出：

  if (result < limit + digit) { throw NumberFormatException.forInputString(s); }

为什么要使用否定？

因为Integer.MIN_VALUE(-2147483648)的绝对值大于Integer.MAX_VALUE (2147483647)。

假设我们有一个正面版本，当输入数字以“+”开头时，我们可以将limit设置为Integer.MAX_VALUE。 但是，当输入数字以“ - ”开头时，我们无法将limit设置为2147483648，这是溢出值。

Answer 2

如果s表示超出[Integer.MIN_VALUE, Integer.MAX_VALUE]即[-2147483648, 2147483647]范围的整数，则此方法用于抛出异常。

该算法执行重复乘法和加法，最终可能导致溢出。该算法通过提前检查操作数来避免溢出。

检查溢出

检查result + digit是否会导致溢出而不实际添加它们的最简单方法是检查：

if (result > limit - digit) // result, limit and digit are positive

检查result * radix是否会导致溢出而不实际乘以它们的最简单方法是检查：

if (result > limit / radix) // result, limit and radix are positive

因此，这解释了limit = Integer.MAX...和multmin = limit / radix做了什么。

为什么＆＃34;积极地积累＆＃34;？

该算法将符号分离出来并对剩余数字进行操作（处理一个案例更容易）。它必须处理的一个特例是-2147483648;在这种情况下，限制必须设置为2147483648，超出Integer的范围。

使用否定累积，限制可以设置为-2147483648。请注意＆＃34;如果＆＃34;上述条件必须按负数调整如下：

if (result < limit + digit) // result and limit are negative
if (result < limit / radix) // result and limit are negative

以下是每个步骤在算法内部发生的概要：

// parseInt("123", 10)
  limit: -2147483647 (-Integer.MAX_VALUE)
multmin: -214748364
 result: -1
 result: -12
 result: -123

// parseInt("2147483648", 10)
  limit: -2147483647 (-Integer.MAX_VALUE)
multmin: -214748364
 result: -2
 result: -21
 result: -214
 result: -2147
 result: -21474
 result: -214748
 result: -2147483
 result: -21474836
 result: -214748364
 result: Overflow (after multiplication, before subtraction)