Java整数溢出：为什么int类型的最大值乘以2结果是-2？

Java整数溢出详解：深入探讨int类型溢出机制

Java程序中，理解整数类型的取值范围和溢出行为至关重要。本文将分析一个int类型溢出案例，并解释其底层机制。

问题： Java中int的取值范围是-2,147,483,648到2,147,483,647。当计算结果超出此范围，会发生什么？例如：

public static void main(String[] args) {     int num = 2147483647;     int numGreater = num * 2;     System.out.println(numGreater); // 输出 -2 }

代码中，num赋值为int最大值，乘以2后，预期结果应远大于最大值，但实际输出是-2。类似地，num + 1的结果是-2,147,483,648。这是为什么？

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答案：整数溢出。 当整数运算结果超出其数据类型表示范围时，发生溢出。Java使用补码表示整数。补码中，最高位是符号位。溢出时，结果会进行模2³²运算（对于int类型）。

在第一个例子中，2,147,483,647 * 2 = 4,294,967,294，超过了int的最大值。对2³² (4,294,967,296)取模后：4,294,967,294 % 4,294,967,296 = 4,294,967,294。在32位补码表示中，此值对应-2。

第二个例子中，2,147,483,647 + 1 = 2,147,483,648。对2³²取模后结果为0，在补码表示中对应-2,147,483,648。

这些结果并非异常，而是整数溢出后，根据补码和模运算规则产生的结果。不同编程语言的整数溢出处理方式可能略有不同，但基本原理相似，因为这种实现方式效率最高。

以上就是Java整数溢出：