数据溢出signed integer overflow 2000000000+1000000000 cannot be represented in type ‘value_type‘
在加法运算中,如果操作数的类型不同,较小的类型会被提升(转换)为较大的类型。为了避免这种情况,可以使用更大范围的整数类型进行运算,或者在运算之前检查是否可能发生溢出。类型能够表示的最大值,并且加法运算导致了溢出,那么结果将是未定义的(在大多数系统中会发生溢出)。类型的变量时,这个表达式的运算过程会涉及到类型提升(或称为类型转换)。需要注意的是,类型提升通常是无损的,意味着在这个过程中不会丢失数值信
问题复现
// vector<int>& nums
long val = nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right];
其中,
nums[i]= 1000000000
nums[j]=1000000000
nums[left]=1000000000
nums[right]=1000000000
原因
在C++中,当你有一个表达式如 long val = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
,其中 nums
是一个 int
类型的数组,而 val
是一个 long
类型的变量时,这个表达式的运算过程会涉及到类型提升(或称为类型转换)。以下是详细的运算步骤:
-
数组元素访问:首先,程序会访问数组
nums
在索引i
、j
、left
和right
处的元素。这些元素都是int
类型的。 -
✅加法运算:接着,这些
int
类型的值会被相加。在加法运算中,如果操作数的类型不同,较小的类型会被提升(转换)为较大的类型。在这个例子中,所有的操作数都是int
类型的,所以它们会以int
类型进行加法运算。重要的一点是,加法运算是从左到右结合的,所以实际上运算会像这样进行:
((nums[i] + nums[j]) + nums[left]) + nums[right]
。每一步加法都会产生一个临时的int
类型结果。(int是4字节。如果使用int,因为int最大值为2147483648,而三个1000000000相加超过了int最大范围,就发生了报错) -
类型提升:由于最终的结果要赋值给一个
long
类型的变量val
,在赋值之前,加法运算得到的int
类型结果会被提升为long
类型。类型提升是自动进行的,它保证了值在赋给更大范围的变量时不会丢失信息。 -
赋值:最后,提升为
long
类型的结果会被赋值给变量val
。
需要注意的是,类型提升通常是无损的,意味着在这个过程中不会丢失数值信息。然而,如果原始 int
值已经接近或达到了 int
类型能够表示的最大值,并且加法运算导致了溢出,那么结果将是未定义的(在大多数系统中会发生溢出)。将结果赋值给 long
类型的变量并不会解决这个问题,因为溢出已经在 int
类型的加法运算中发生了。为了避免这种情况,可以使用更大范围的整数类型进行运算,或者在运算之前检查是否可能发生溢出。
解决方法
long val = (long)nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right];
(long)表示先把nums[i]、nums[j]、nums[left]、nums[right]都转为long类型,然后再进行加法操作
- long是8字节,而int是4字节。
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