如何检测潜在的溢出

Question

好的，考虑以下场景：

 public static bool TryGetNearestRationalNumber(double target, double precision, out RationalNumber nearest)
 {
     //implements continued fractions to solve the problem. Only relevant code is shown.

     var integerPart = (long)target; //necessary for algorithm
     var fractionalPart = target - integerPart; //necessary for algorithm,
     ....
 }

RationaNumber 内部使用两个Int64 有符号整数来表示分子和分母。如果尝试逼近的数字大于或小于RationalNumber 可以表示的最大或最小数字，即long.MaxValue 和long.MinValue，我希望我的方法抛出System.OverflowException。

我的第一次尝试非常简单和天真：

 public bool TryGetNearestRationalNumber(double target, double precision, out Foo foo)
 {
     //check overflow here
     if (target > long.MaxValue || target < long.MinValue)
         throw new OverFlowExcetpion();         

     //implements continued fractions to solve the problem. Only relevant code is shown.
     var integerPart = (long)target; //necessary for algorithm
     var fractionalPart = target - integerPart; //necesarry for algorithm,

     ...
 }

当我打电话给TryGetNearestRationalNumber(1f + long.MaxValue, precision, nearest) 或TryGetNearestRationalNumber(-1f + long.MinValue, precision, nearest) 时，这很糟糕。显然这是因为对于如此大或小的数字，double 没有足够的分辨率来检测潜在的溢出，而且if 条件也不能解析为true。

我的第二次尝试更像是一种 hack（我觉得它有点丑），但考虑到算法需要做什么，如果 integerPart 和 target 没有相同的符号，我可以检测到溢出；这必然意味着发生了溢出。所以我的第二次尝试看起来像这样：

 public bool TryGetNearestRationalNumber(double target, double precision, out Foo foo)
 {
     //implements continued fractions to solve the problem. Only relevant code is shown.
     var integerPart = (long)target; //necessary for algorithm

     if ((integerPart < 0 && target > 0) || (integerPart > 0 && target < 0)) //yuck!
         throw new OverFlowException();

     var fractionalPart = target - integerPart; //necesarry for algorithm,
 }

问题是这也行不通。它确实适用于最大值溢出TryGetNearestRationalNumber(1f + long.MaxValue, precision, nearest)，但由于最小值溢出TryGetNearestRationalNumber(-1f + long.MinValue, precision, nearest) 再次惨遭失败。最重要的是，这个解决方案远非完美，因为如果target 足够大，则可能会发生溢出而无需更改符号。

我确信必须有一种完全明显和愚蠢的方式来做到这一点，而我完全错过了它。有人可以告诉我方法并结束我在这个特定问题上的痛苦吗？

Answer 1

ckecked 关键字通过抛出 OverflowException 来帮助您的代码捕获运行时发生溢出的情况。

// Checked block. 
checked
{
    int i3 = 2147483647 + 10; // throws
    Console.WriteLine(i3);
}

---

根据您在另一个线程上与 usr 的讨论，我们可以推断，为了在 double 中捕获您的 long 值下限的溢出，您必须转到 1025d - long.MinValue。因此，看起来您的下限必须考虑到您的小数类型的尾数大小，以便正确处理转换回long。

这是一种非常讨厌的解决方法，并且不会产生非常可读的代码......