判断运算是否会溢出？

Question

我的应用程序中有一些 class 表示物理单位的元素，例如温度。这些 classes 可以让一些单位与之相关联并进行更改，例如摄氏度和开尔文。它们还有用户定义的最大值和最小值。

当我想更改单位时，我会得到两个给定单位之间的转换因子，然后更改 class 中的 Min、Max 和 Data 值] 通过使用转换因子执行一些算术运算。

Double ConversionFactor = GetConversionFactor(curUnits, newUnits);
Units = newUnits;
Min *= ConversionFactor;
Max *= ConversionFactor;
Data *= ConversionFactor;

我遇到的问题是，有时用户可能允许最大值和最小值是某些类型的 MinValue 和 MaxValue，例如 Double。如果用户要更改转换因子大于 1 的单位，这将导致溢出。

在 C# 中有没有一种方法可以检测上溢和下溢是否都会发生这种溢出？

根据我通过一些测试可以看出的情况，我认为我只需要检查运算结果是否不等于正无穷大或负无穷大？如果是这样，我可以将值设置回 MinValue 或 MaxValue.

另外，加分问题。在我的测试中，我发现如果我创建一个 Double max = Double.MaxValue 并向其中添加一些像 100 这样的小值。该值不会改变。

这是为什么？ MaxValue 和 PositiveInfinity 之间是否存在某个阈值，因为在那么大的值下精度如此之低？

Answer 1

如果变量是双精度变量，您应该检查 Infinity。

最好的方法是使用 double.IsInfinity，它将检查下溢和上溢（正无穷大和负无穷大）。

bool overflowed = double.IsInfinity(Min);

如果需要，您可以将其包装在自己的扩展方法中。

如果变量是一个整数，你可以将语句包装在一个checked块中，这将在操作溢出时引发异常。这不是预防措施，但可以起到作用。

checked
{
   ...
}

你可以try...catch那个。

Answer 2

浮点运算不会抛出异常。

相反，您必须执行操作然后检查结果，例如：

double d1 = double.MaxValue;
double d2 = double.MaxValue;
double d3 = d1*d2;

if (double.IsInfinity(d3))
    Console.WriteLine("Infinity");

if (double.IsPositiveInfinity(d3))
    Console.WriteLine("Positive Infinity");

d1 = double.MinValue;
d2 = double.MaxValue;
d3 = d1*d2;

if (double.IsInfinity(d3))
    Console.WriteLine("Infinity");

if (double.IsNegativeInfinity(d3))
    Console.WriteLine("Negative Infinity");

请注意，如果 double.IsPositiveInfinity(d) 或 double.IsNegativeInfinity() 为真，则 double.IsInfinity(d) 为真。

如您所见，将相对较小的数字添加到 double.MaxValue 不会导致 double.Infinity。这是因为四舍五入 - 您添加的值远小于指数如此之大的双精度值可以表示的值。

判断运算是否会溢出？

Determine if operation will result in overflow?

c#

floating-point

overflow