java - 为什么 IntStream.average() 总是返回正确的结果而 LongStream.average() 有时却不能？

Question

double average = LongStream
   .of(-4480186093928204294L, -1340542863544260591L, -6004296286240039273L)
   .average()
   .getAsDouble()

这会返回 2.20723960999901594E18 但我希望它会返回 -3.9416750812375014E18。

另一方面，这会返回正确的结果(-1.4628605853333333E9):

double average = IntStream
   .of(-1282256274, -1645263673, -1461061809)
   .average()
   .getAsDouble()

为什么 IntStream.average() 总能返回正确的平均值而 LongStream.average() 有时却不能？

Answer 1

输入的总和超出了 long 的范围，因此值环绕为正数。 (这通常称为负溢出。通常下溢仅适用于 float ，但它开始用于表示负整数溢出。)

要修复，在计算平均值之前转换为 double:

double average = LongStream
   .of(-4480186093928204294L, -1340542863544260591L, -6004296286240039273L)
   .mapToDouble(x -> x)
   .average()
   .getAsDouble();

-3.9416750812375014E18

(更新)

IntStream 也可能发生溢出，但第二个示例不会发生:

IntStream
    .of(-1282256274, -1645263673, -1461061809)
    .average()

原因是 IntStream 上的 average 操作的中间值被转换为 long 变量。尽管将这些值相加为 int 会溢出，但在转换为 long 后它们不会溢出。查看source code for IntPipeline .

当然，如果您在 IntStream 中提供足够的 int 值，它们可能会溢出中间的 long 变量，您将拥有同样的问题。

在处理大数量级或大量整数值时，您始终必须注意溢出。无法逃避。