java - distanceTo() 整数溢出？

Question

这是我确定两点之间距离的方法:

    // Euclidean distance between this point and that point
    public int distanceTo(Point that) {
        int distanceX = this.x - that.x;
        int distanceY = this.y - that.y;
        return (int) Math.sqrt(distanceX * distanceX + distanceY * distanceY);
    }

是否有可能发生整数溢出？如果是，如何防止？

编辑:

Answer 1

为了防止溢出导致错误结果，请使用Math“精确”方法:

• Math.addExact(int x, int y) ¹
• Math.subtractExact(int x, int y) ¹
• Math.multiplyExact(int x, int y) ¹
• Math.incrementExact(int a) ¹
• Math.decrementExact(int a) ¹
• Math.negateExact(int a) ¹
• Math.toIntExact(long value)

^{1) 或long 变体。}

如果发生溢出，这些方法将抛出ArithmeticException。

public int distanceTo(Point that) throws ArithmeticException {
    int distanceX = Math.subtractExact(this.x, that.x);
    int distanceY = Math.subtractExact(this.y, that.y);
    return (int) Math.sqrt(Math.addExact(Math.multiplyExact(distanceX, distanceX),
                                         Math.multiplyExact(distanceY, distanceY)));
}

当然，谨慎使用长数学来最小化溢出的可能性。

public int distanceTo(Point that) {
    long distanceX = Math.subtractExact((long) this.x, (long) that.x);
    long distanceY = Math.subtractExact((long) this.y, (long) that.y);
    long sumOfSquares = Math.addExact(Math.multiplyExact(distanceX, distanceX),
                                      Math.multiplyExact(distanceY, distanceY));
    return Math.toIntExact((long) Math.sqrt(sumOfSquares));
}

当 sumOfSquares 扩大为 double 时，可能会出现少量精度损失，但当在转换为 期间丢弃小数时，效果可能会丢失长。