在 Go 中检测有符号整数溢出

Question

我正在构建一个 Lisp，我希望 32 位整数在计算导致它们溢出时自动切换到 64 位整数。同样，对于 64 位溢出，切换到任意大小的整数。

我遇到的问题是我不知道 "correct" 检测整数溢出的方法是什么。

a, b := 2147483647, 2147483647
c := a + b

如何有效地检查 c 是否溢出？

我考虑过总是转换为 64 位值来进行计算，然后在可能的情况下再次缩小尺寸，但是对于像基本算术这样语言的原始和核心的东西来说，这似乎很昂贵并且浪费内存。

Answer 1

例如检测32位整数加法溢出，

package main

import (
    "errors"
    "fmt"
    "math"
)

var ErrOverflow = errors.New("integer overflow")

func Add32(left, right int32) (int32, error) {
    if right > 0 {
        if left > math.MaxInt32-right {
            return 0, ErrOverflow
        }
    } else {
        if left < math.MinInt32-right {
            return 0, ErrOverflow
        }
    }
    return left + right, nil
}
func main() {
    var a, b int32 = 2147483327, 2147483327
    c, err := Add32(a, b)
    if err != nil {
        // handle overflow
        fmt.Println(err, a, b, c)
    }
}

输出：

integer overflow 2147483327 2147483327 0

Answer 2

对于 32 位整数，标准方法如您所说，转换为 64 位，然后再次缩小 [1]:

package main

func add32(x, y int32) (int32, int32) {
   sum64 := int64(x) + int64(y)
   return x + y, int32(sum64 >> 31)
}

func main() {
   {
      s, c := add32(2147483646, 1)
      println(s == 2147483647, c == 0)
   }
   {
      s, c := add32(2147483647, 1)
      println(s == -2147483648, c == 1)
   }
}

但是如果你不喜欢那样，你可以使用一些位操作[2]:

func add32(x, y int32) (int32, int32) {
   sum := x + y
   return sum, x & y | (x | y) &^ sum >> 30
}

在 Go 中检测有符号整数溢出

Detect signed int overflow in Go

integer-overflow

go