c++算术溢出_2.2.3 C#8.0教程 溢出检查机制 checked关键字

本节课重点说一下关于数据范围溢出的问题。我将会为大家介绍两个关键字 checked 和 unchecked 。请注意下图1.是否是你想要的结果？

当在变量 i 的值是 2147483647 时，在其基础上 +1 。结果为：-2147483648 ！是负数！是 int 类型的最小值！你是否希望出现这个结果，如果你认为这是个意外，不应该出现，那么你要学习 checked 关键字！如果你觉得这很正常，而且你需要得到的就是这个计算结果，那你需要了解 unchecked 关键字！

checked 有溢出？抛异常！

在块语句或表达式的前面，添加 checked 关键字，使所使其成为 checked context(检查上下文)状态。这意味着在运行时检查某些算术操作(包括强制类型转换)是否存在范围溢出。如果在检查的上下文中将值强制转换为整数类型，并且值过高或过低而无法匹配，则会发生错误—代码将抛出 System.OverflowException 异常。这时可使用 try…catch…捕获后进行处理。如下例所示：

由图2.示例我们可以看到，当我们在变量 i 最大值(用 int.MaxValue 属性获得)的基础上进行了 +1 操作，导致溢出！这时就会被 checked 检查到，抛出 OverflowException 异常，捕获后用户可以自行处理。但一定要注意，在执行到 i=i+1 抛出异常后，直接执行 catch 块语句，不会再执行 try 块语句了。未来讲 try...catch...时细说。所以第16行根本没有执行。

有小伙伴会觉得，这个异常抛的很正常啊，难道 checked 真的起作用啦？下面截图3.显示未添加 checked 机制的结果。加法运算符完美的进行了运算，精确的将二进制结果显示出来。

图3.展示的结果说明编译器未发现错误(本身也确实没有错误)，所以正确执行，得出了编译器认为的正确结果！为啥 最大值+1=最小值 ？计算机会鄙视你，问你为什么当初把它设计为二进制的。

既然不添加 checked 就不会检查溢出状态，为啥还要有 unchecked ?

unchecked 强制不检查溢出！

虽然在我们的城市里，充满了阳光与希望。当发生问题后，警察‍♀️叔叔、消防‍队员会第一时间出现帮助我们解决问题。但就像硬币有两个面一样，依然会有邪恶势力的存在。unchecked 就是他们的保护伞。一般情况下，unchecked 会嵌套在 checked 中，当要求所有人都遵纪守法，但个别人却需要获得豁免权时，就要对这少部分人启用 unchecked 。如下示例：

static void Main(string[] args){    #pragma warning disable CS0219    int x=0;    int y=0;    try    {        checked        {            unchecked            {                x=int.MaxValue+1;                Console.WriteLine(x);            }        }    }    catch(OverflowException)    {        Console.WriteLine("我们抓住了溢出！");    }}

如图4.所示，unchecked { .. } 代码块中的所有表达式与变量均不会收到“溢出”检查。无论是否溢出，都不会抛出异常。虽然在外层已经设置了 checked 关键字，但显然 unchecked 不买账，强制取消了 checked 设置的溢出检查机制。所以 checked 代码块内的变量 x 经计算后，虽然溢出，但不会抛出。

但如下图5.所示，不在 unchecked 内的变量 y 如果溢出，则抛出异常：

OK，关于 checked 与 unchecked 的关系我们通过图5.已经一目了然。checked 就像警察，维护整个社会秩序，而 unchecked 就像黑涩会，虽然与警察对着干，但如果这个社会没有警察，也就没有了所谓的黑涩会。

checked 的其他用法与实际应用

除了检查语句块中计算是否存在溢出外，还可以应用在表达式中，如下所示：

int result = checked(a + b) + c;

如图6.所示，checked 还可以应用在表达式中，便捷的检查溢出情况。

总的来说，checked context 机制的使用频率还是比较低的。很多情况下，编译器直接报错，不予编译，而不会抛出异常。

但在某些情况下，如大规模数学运算中，大数值会频繁使用，为确保意外情况的发生，最好还是使用 checked 机制及时检查其中可能会发生的溢出问题。严谨，是每个程序员必须要崇拜的词汇！

请注意，检查成本会使单个整数操作慢上几倍。它对应用程序的整体影响会更小，因为程序不会把它们的全部时间都花在执行算术上，但代价可能仍然不小。当然，对于任何性能问题，您都应该度量实际影响。您可能会发现，性能成本是一个可以接受的价格，以保证您将发现意外溢出。