章
目
录
本文主要讲解Java中Math.abs()用法和Math.absExact() 用法。Java中的Math类包含执行常见数学运算的方法。处理绝对值的重要方法有两个：Math.abs()和Math.absExact()。本Java教程将探讨Math.abs()方法的绝对值、溢出和下溢问题，并介绍如何使用Math.absExact()解决这些问题。
1.什么是绝对值？
实数的绝对值，通常用|x|表示，是x的非负值，不考虑其符号。换句话说，它是该数在数轴上与零的距离。
这里有几个例子来解释这个概念：
- ∣5∣=5 因为 5 是正数。
- ∣−8∣=8 因为 -8 的绝对值是 8。
- ∣0∣=0 因为 0 的绝对值是 0。
绝对值常用于计算或表示距离，例如海平面上的距离。无论是潜水员潜水还是登山者爬山，海平面上的距离始终是一个正数。
2.Java Math.abs() 函数
Math.abs()用于获取数值或表达式的绝对值。它接受int、long、float和double类型的参数。
public static double abs(double a)
public static float abs(float a)
public static int abs(int a)
public static long abs(long a)
例如，我们可以这样使用abs()：
double doubleValue = -10.56;
float floatValue = -7.8f;
int intValue = -15;
long longValue = -123456789L;
System.out.println(STR."double绝对值: \{Math.abs(doubleValue)}");
System.out.println(STR."float绝对值: \{Math.abs(floatValue)}");
System.out.println(STR."int绝对值: \{Math.abs(intValue)}");
System.out.println(STR."long绝对值: \{Math.abs(longValue)}");
程序输出：
double绝对值: 10.56 float绝对值: 7.8 int绝对值: 15 long绝对值: 123456789 3. 溢出/下溢问题
虽然Math.abs()本身不会直接导致溢出或下溢问题，但在处理大数值时，了解此函数的行为至关重要，因为它可能间接导致这类问题。
考虑以下程序：
int intMinValue = Integer.MIN_VALUE;
long longMinValue = Long.MIN_VALUE;
System.out.println(STR."int绝对值: \{Math.abs(intMinValue)}");
System.out.println(STR."long绝对值: \{Math.abs(longMinValue)}");
程序输出：
int绝对值: -2147483648
long绝对值: -9223372036854775808
这结果就有问题。绝对值永远不应该是负值。在这些情况下，因为绝对值大于MAX_VALUE，从而导致了下溢问题。
如果我们不注意这些边界情况，程序中可能会出现意外的结果。
4.使用Math.absExact()防止溢出/下溢
从JDK 15开始，Math类增加了两个absExact()方法，一个用于int类型，另一个用于long类型。如果数学绝对值的结果容易超出int或long的边界，这些方法将抛出ArithmeticException，而不是返回误导性的结果。
让我们用absExact()方法重新运行之前的程序。
System.out.println(STR."int绝对值: \{Math.absExact(intMinValue)}");
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: Overflow to represent absolute value of Integer.MIN_VALUE
at java.base/java.lang.Math.absExact(Math.java:1903)
at com.howtodoinjava.core.basic.MathAbsoluteExamples.main(MathAbsoluteExamples.java:25)
对于非边界值，Math.abs()和Math.absExact()的工作方式类似。
如果你使用的Java版本低于15，可以自己编写边界情况的检查：
public static int absExact(int a) {
if (a == Integer.MIN_VALUE)
throw new ArithmeticException(
"Overflow to represent absolute value of Integer.MIN_VALUE");
else
return abs(a);
}
5. 结论
从Java 15开始，建议在计算数字绝对值的地方使用Math.absExact()。这将自动防止溢出和下溢问题。在Java 15之前，请自行添加边界情况的检查。
如果你需要处理非常大的数字或需要任意精度，请考虑使用专门的类，如BigInteger或BigDecimal，这些类可以处理此类场景而不会发生溢出或下溢。
以上就是Java中Math.abs()用法和Math.absExact() 用法，希望对你有帮助，学习愉快！
