重现行为MAX_VALUE和MIN_VALUE
以下内容也适用于其他MIN_VALUE和MAX_VALUE ，但现在只关注Integer 。 我知道在Java中，整数是32位， Integer.MAX_VALUE = 2147483647 （2 31 -1）， Integer.MIN_VALUE = -2147483648 （-2 31 ）。 当你超出它们的界限时使用这些值计算时，数字会回绕/溢出。 因此，当您执行类似Integer.MAX_VALUE + 1 ，结果与Integer.MIN_VALUE相同。
以下是MIN_VALUE和MAX_VALUE一些基本算术计算：
Integer.MAX_VALUE: 2147483647 Integer.MAX_VALUE + 1: -2147483648 Integer.MAX_VALUE - 1: 2147483646 Integer.MAX_VALUE * 2: -2 Integer.MAX_VALUE * 3: 2147483645 Integer.MAX_VALUE * 4: -4 Integer.MAX_VALUE * 5: 2147483643 Integer.MAX_VALUE / Integer.MAX_VALUE: 1 Integer.MAX_VALUE * Integer.MAX_VALUE: 1 Integer.MAX_VALUE / Integer.MIN_VALUE: 0 Integer.MAX_VALUE * Integer.MIN_VALUE: -2147483648 Integer.MAX_VALUE - Integer.MIN_VALUE: -1 Integer.MAX_VALUE + Integer.MIN_VALUE: -1 -Integer.MAX_VALUE: -2147483647 -Integer.MAX_VALUE - 1: -2147483648 -Integer.MAX_VALUE + 1: -2147483646 Integer.MIN_VALUE: -2147483648 Integer.MIN_VALUE + 1: -2147483647 Integer.MIN_VALUE - 1: 2147483647 Integer.MIN_VALUE * 2: 0 Integer.MIN_VALUE * 3: -2147483648 Integer.MIN_VALUE * 4: 0 Integer.MIN_VALUE * 5: -2147483648 Integer.MIN_VALUE / Integer.MAX_VALUE: -1 Integer.MIN_VALUE / Integer.MIN_VALUE: 1 Integer.MIN_VALUE * Integer.MIN_VALUE: 0 Integer.MIN_VALUE - Integer.MAX_VALUE: 1 -Integer.MIN_VALUE: -2147483648 -Integer.MIN_VALUE - 1: 2147483647 -Integer.MIN_VALUE + 1: -2147483647
或者更多（iff MIN == -MAX-1 ）：
MAX: MAX MAX + 1: MIN MAX - 1: MAX - 1 MAX * 2: -2 MAX * 3: MAX - 2 MAX * 4: -4 MAX * 5: MAX - 4 MAX / MAX: 1 MAX * MAX: 1 MAX / MIN: 0 MAX * MIN: MIN MAX - MIN: -1 MAX + MIN: -1 -MAX: MIN + 1 -MAX - 1: MIN -MAX + 1 MIN + 2 MIN: MIN MIN + 1: MIN + 1 MIN - 1: MAX MIN * 2: 0 MIN * 3: MIN MIN * 4: 0 MIN * 5: MIN MIN / MAX: -1 MIN / MIN: 1 MIN * MIN: 0 MIN - MAX: 1 -MIN: MIN -MIN - 1: MAX -MIN + 1: MIN + 1
我的问题是：如何手动重现所有基本算术运算（ +-*/ ）？
首先想到的是模运算符。 所以我尝试了一个这样的简单方法：
long reproduceMinMaxFromLongToInt(long n){ if(n > 2147483647L){ return n % 2147483648L; } if(n < -2147483648L){ return n % -2147483648L; } return n; }
这对大多数人来说都是正确的，但不是全部。 （为了减少问题的大小， 这里是一个带有测试代码的TIO链接 ，而不是这里的复制粘贴。）那些不正确：
Calculation: Should be But is instead MAX_VALUE + 1: -2147483648 0 MAX_VALUE * 2: -2 2147483646 MAX_VALUE * 4: -4 2147483644 MAX_VALUE * MIN_VALUE: -2147483648 0 MAX_VALUE - MIN_VALUE: -1 2147483647 MIN_VALUE - 1: 2147483647 -1 MIN_VALUE * 3: -2147483648 0 MIN_VALUE * 5: -2147483648 0 -MIN_VALUE - 1: 2147483647 2147483647
其他都是正确的。
如何修改reproduceMinMaxFromLongToInt方法，以便为所有基本算术计算提供正确的结果（忽略Power，Modulo，Root等计算）？
我知道我应该在大多数情况下考虑逐位操作数，但是如果没有逐位操作数，只能使用基本算术操作数（包括模数）来重现这种行为吗？
编辑：注意： Integer仅用作示例。 当然，我可以在这种情况下转换为int 。 但我试图找出更通用的算法，它也应用于其他min / max ，如min=-100; max=99 例如， min=-100; max=99 。
这里有一个没有按位运算（我不计算常量生成，它们可以被写出来，但它会模糊它们的含义）或强制转换，因为你可以看到它比它应该更复杂，如果没有Java它会更糟糕8：
long reproduceMinMaxFromLongToInt(long n){ // reduce range n = Long.remainderUnsigned(n, 1L << 32); // sign-extend if (n < (1L << 31)) return n; else return n - (1L << 32); }
以这种方式实现其他对min / max可能是一件奇怪的事情。 一种更合理的方法可能是仅使用模数范围的正数（以Java为单位），并将它们的上限范围解释为负数。
例如，如果范围是-2到2，你可以通过以模数（实际模数，而不是Java风格的余数）映射它们将它们全部带入0..4。然后通常的mod-5算法将合理地起作用。 最后只需将它们映射回原始范围，将4解释为-1（即，在mod-5算术中，一个合理的说法），将3解释为-2。
您可以将上面的代码解释为这样做，但是有一个奇怪的问题（由于涉及的范围）它必须使用带符号的数字，好像它们是无符号的，所以Long.remainderUnsigned出现了。 对于不会出问题的小范围。
一个解决方案，虽然可能不是您想要的解决方案，但是将数字转换为int ，然后对整数进行算术运算。 你最终会转换回long以保持你的方法的合同。