Java，会（低+高）>>> 1溢出吗？答案

【问题标题】：Java, will (low + high) >>> 1 overflow?Java，会（低+高）>>> 1溢出吗？
【发布时间】：2015-11-09 19:04:41
【问题描述】：

我正在研究 Java 1.8 Api。在java.util.Arrays.binarySearch(int[] a, int key)，我找到了这段代码。

int low = fromIndex;
int high = toIndex - 1;

while (low <= high) {
    int mid = (low + high) >>> 1;
    int midVal = a[mid];

    if (midVal < key)
        low = mid + 1;
    else if (midVal > key)
        high = mid - 1;
    else
        return mid; // key found
}
return -(low + 1);  // key not found.

在这段代码中(low + high) >>> 1 不会溢出。谁能告诉我为什么会这样？我用自己的代码测试它。

int low = Integer.MAX_VALUE;
int high = Integer.MAX_VALUE;
System.out.println((low + high) / 2);
System.out.println((low + high) >>> 1);

那么，这是否意味着逻辑右移会考虑溢出位？

【问题讨论】：

>>> 将值视为 32 位无符号整数，两个 31 位有符号整数之和不能大于 32 位无符号整数，因此不会出现溢出这个操作的。注意：如果您使用>>，您可能会遇到问题。

标签： java overflow

【解决方案1】：

您是正确的，对于足够大的 low 和 high 值，表达式将溢出。如果其中一个值为负数，您可能会得到不正确的结果。

但是，在二分查找方法中不能得到负数，因为low 和high 都是数组的索引；他们必须是积极的。因此，加法的结果只会溢出到符号位；它不会产生进位。

由于 Java 的 >>> 运算符将在没有符号扩展的情况下移动符号位，因此即使对于两个 Integer.MAX_VALUE，您也会得到正确的结果。从本质上讲，>>> 运算符让您可以将第 32 位视为无符号存储的额外位，即使该位属于有符号类型。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果low + high 的结果溢出并变为负数，则(low + high) / 2 和(low + high) >> 1 都不起作用。

a >> 1 保留原始的符号位，因此a 的负值给出负结果

a >>> 1 通过引入零符号位来工作，因此任何a 的结果都不能为负。

演示：

int low = 1;
int high = Integer.MAX_VALUE;
System.out.println(low + high);         // This is negative
System.out.println((low + high) >>> 1); // This is positive, and the desired result.
System.out.println((low + high) >> 1);  // This is negative
System.out.println((low + high) / 2);   // This is negative

由于溢出，查找两个int 值的中间值很容易出错。请参阅this question 了解适用于正值和负值的表达式。

【讨论】：