如何有效率地偵測Go中的整數溢位？

Go 中進行整數計算的高效溢位偵測

當使用整數時，特別是在Lisp 語言的上下文中，會出現以下問題潛在的整數溢位可能會導致錯誤的結果。檢測此類溢位對於保持計算的正確性至關重要。

檢測溢位的常見方法是在執行操作之前將操作數轉換為更大的整數類型。雖然這保證了溢出檢測，但對於基本算術運算來說，它可能是一個低效且佔用記憶體的過程。

一種更有效率、更精確的溢位偵測技術是利用整數加法的數學特性。例如，將兩個 32 位元整數相加時，當結果超過 32 位元整數的最大值 (2^31-1) 或低於最小值 (-2^31) 時，就會發生溢位。

考慮以下程式碼片段來偵測Go 中的整數溢位：

package main

import (
    "errors"
    "fmt"
    "math"
)

var ErrOverflow = errors.New("integer overflow")

func Add32(left, right int32) (int32, error) {
    if right > 0 {
        if left > math.MaxInt32-right { // Check for positive overflow
            return 0, ErrOverflow
        }
    } else {
        if left < math.MinInt32-right { // Check for negative overflow
            return 0, ErrOverflow
        }
    }
    return left + right, nil
}

func main() {
    var a, b int32 = 2147483327, 2147483327
    c, err := Add32(a, b)
    if err != nil {
        // Handle integer overflow
        fmt.Println(err, a, b, c)
    }
}

在此程式碼片段中，我們定義了一個自訂函數Add32，它接受兩個32 位元整數作為輸入，並在執行之前檢查溢位情況加法運算。使用數學原理，我們確定指示溢出的條件（當結果超過最大值或低於允許的最小值時）。

如果偵測到溢出，函數將傳回指示溢出的錯誤。否則，傳回加法運算的結果。

運行此程式碼片段將輸出以下內容：

integer overflow 2147483327 2147483327 0

這表示在將兩個 32 位元整數相加時發生了溢出， Add32 函數正確檢測並報告了錯誤。這種方法提供了一種高效可靠的方法來檢測 Go 中的整數溢出，確保計算的正確性。

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