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Java除法运算的陷阱

Java除法运算的陷阱

作者: 賈小強 | 来源:发表于2018-03-04 10:58 被阅读227次

除法运算谁不会啊,很多人不屑一顾,真是无知者无畏!
其实除法、求余运算有一些陷阱。一旦计算发生了问题,还很不好找。不好找的原因主要是问题的偶然性太强,如果你知道可能发生什么问题,你的代码就可以写得更安全。

数学除法规定,0不能做除数,因为会得到一个无穷大数据。

下面看看Java中如何处理这些特殊情况:

1、整数的除法:

0做除数抛运行时异常;两整数商会做取整运算,Float或Double与一个整数做除法运算,则商位Float或者Double类型,例如:

                System.out.println("------------Int相关除法----------"); 
                System.out.println("12/10="+12/10); 
                System.out.println("12f/10="+12f/10); 
                System.out.println("12d/10="+12d/10); 
                System.out.println("12/10f="+12/10d); 
                System.out.println("12/10d="+12/10f);
------------Int相关除法---------- 
12/10=1 
12f/10=1.2 
12d/10=1.2 
12/10f=1.2 
12/10d=1.2

2、Double(或Float)除法运算:

0可以做除数,得到的是一个分正负的无穷大;当两个数的绝对值均为0.0时候,商等于NaN。当0.0/x,x不等0.0时候,得到的一个带符号位0.0:

package lavasoft.zerotest; 

/** 
* 浮点型数据的除法运算测试 
* 
* @author leizhimin 2009-12-21 9:00:37 
*/ 
public class TestZero { 

        public static void main(String[] args) { 
                System.out.println("------------Double型----------"); 
                Double x1 = div(2.3, 0.0); 
                Double x2 = div(2.3, -0.0); 
                Double x3 = div(0.0, 0.0); 
                Double x4 = div(0.0, -0.0); 
                Double x5 = div(0.0, 0.1); 
                Double x6 = div(0.0, -0.1); 
                if (x1.isInfinite()) System.out.println("x1无穷大!"); 
                if (x2.isInfinite()) System.out.println("x2无穷大!"); 
                if (x3.isNaN()) System.out.println("x3非数字!"); 
                if (x4.isNaN()) System.out.println("x4非数字!"); 
                if (x1 == Double.POSITIVE_INFINITY) System.out.println("x1 = Double.POSITIVE_INFINITY"); 
                if (x2 == Double.NEGATIVE_INFINITY) System.out.println("x1 = Double.NEGATIVE_INFINITY"); 
                if (x3 == Double.NaN) System.out.println("x3 = Double.NaN"); 
                if (x4 == Double.NaN) System.out.println("x4 = -Double.NaN"); 

                System.out.println("------------Float型----------"); 
                Float y1 = div(2.3f, 0.0f); 
                Float y2 = div(2.3f, -0.0f); 
                Float y3 = div(0.0f, 0.0f); 
                Float y4 = div(0.0f, -0.0f); 
                Float y5 = div(0.0f, -0.1f); 


                System.out.println("------------比较测试----------"); 
                Float a = 99999999999999999999999999999999999999f; 
                Float b = 0.000000000000000000000000000000000000000000001f; 
                Float t = a / b; 
                System.out.println(t); 
                System.out.println(Float.MAX_VALUE); 

                if (t >= Float.MAX_VALUE) { 
                        System.out.println("a/b的商已经超过了Float的最大值了!"); 
                } 

        } 

        public static Double div(double a, double b) { 
                double x = a / b; 
                System.out.println(a + "/" + b + " = " + x); 
                return x; 
        } 

        public static Float div(float a, float b) { 
                float x = a / b; 
                System.out.println(a + "/" + b + " = " + x); 
                return x; 
        } 

}

运算输出:

------------Double型---------- 
2.3/0.0 = Infinity 
2.3/-0.0 = -Infinity 
0.0/0.0 = NaN 
0.0/-0.0 = NaN 
0.0/0.1 = 0.0 
0.0/-0.1 = -0.0 
x1无穷大! 
x2无穷大! 
x3非数字! 
x4非数字! 
x1 = Double.POSITIVE_INFINITY 
x1 = Double.NEGATIVE_INFINITY 
------------Float型---------- 
2.3/0.0 = Infinity 
2.3/-0.0 = -Infinity 
0.0/0.0 = NaN 
0.0/-0.0 = NaN 
0.0/-0.1 = -0.0 
------------比较测试---------- 
Infinity 
3.4028235E38 
a/b的商已经超过了Float的最大值了! 

Process finished with exit code 0

陷阱:
零在整数预算中不可以做除数,否则抛运行时异常。
零在浮点运算中可以做除数,返回值为无穷大。
NaN各不相同,可看做是Java设计上的一个缺陷。
浮点型(Float或Double)的除法运算可以接受任何数值,并且结果总是返回一个浮点型的数值。这个数值可能是不合法的,需要进行判断和验证。

3、求余:和除法差不多。

                System.out.println(23%4); 
                System.out.println(23%-4); 
                System.out.println(-23%4); 
                System.out.println(23f%4); 
                System.out.println(23d%4); 
                System.out.println(23%4f); 
                System.out.println(23%4d); 
                System.out.println(23f%0); 
                System.out.println(23%0.0); 
                System.out.println(0.0%0.0);

运行结果:

3 
3 
-3 
3.0 
3.0 
3.0 
3.0 
NaN 
NaN 
NaN

陷阱:
符号位由被除数决定。

对于Double、Float,API都提供了几个有用的判断方法,要注意运用其写出安全的代码:

boolean isInfinite()    
                    如果该 Double 值的大小是无穷大,则返回 true;否则返回 false。    
static boolean isInfinite(double v)    
                    如果指定数字的大小是无穷大,则返回 true;否则,返回 false。    
boolean isNaN()    
                    如果此 Double 值是非数字(NaN)值,则返回 true;否则,返回 false。    
static boolean isNaN(double v)    
                    如果指定的数字是一个非数字 (NaN) 值,则返回 true;否则,返回 false。   

Double、Float类中都提供了一些常量,也可用于判断,当然这些常量也很有意思,看看源码就知道了。

        public static final double POSITIVE_INFINITY = 1.0 / 0.0; 
        public static final double NEGATIVE_INFINITY = -1.0 / 0.0; 
        public static final double NaN = 0.0d / 0.0; 

转载自http://blog.51cto.com/lavasoft/247030

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