Rust中溢出时带边界的整数运算

我最近遇到的问题需要基于整数类型的位对边界进行整数运算

例如，使用

i32

integer来执行

add

操作，下面是一段伪代码来展示这个想法：

sum = a + b
max(min(sum, 2147483647), -2147483648)

// if the sum is larger than 2147483647, then return 2147483647.
// if the sum is smaller than -2147483648, then return -2147483648.

为了实现这一点，我天真地编写了以下丑陋的代码：

fn i32\u通过铸造添加处理（a:i32，b:i32）->i32{
设和：i32；
如果（a as i64+b as i64）>2147483647 as i64{
总和=2147483647；
}否则如果（a为i64+b为i64）<-2147483648为i64{
总和=-2147483648；
}否则{
总和=a+b；
}
总和
}
fn main（）{
println！（“{：？}”，i32_添加_处理_通过_铸造（2147483647，1））；
println！（“{：？}”，i32_添加_处理_通过_铸造（-2147483648，-1））；
}

代码运行良好；但是我的六感告诉我使用类型转换是有问题的。因此，我尝试使用传统的紧急（异常）处理来处理此问题……但我坚持使用以下代码（紧急结果无法检测下溢或溢出）：

使用std:：panic；
fn i32 \u添加\u处理\u通过\u panic（a:i32，b:i32）->i32{
设和：i32；
让result=panic:：catch|u unwind（|{a+b}）.ok（）；
比赛结果{
Some（result）=>{sum=result}，
无=>{sum=？}
}
总和
}
fn main（）{
println！（“{：？}”，i32_添加_处理_由_panic（2147483647，1））；
println！（“{：？}”，i32_添加_处理_由_panic（-2147483648，-1））；
} 

总而言之，我有3个问题：

我的类型转换解决方案对强类型语言有效吗？（如果可能，我需要解释它为什么有效或无效。）

有没有其他更好的方法来处理这个问题

恐慌是否可以单独处理不同的异常

---

在这种情况下，Rust标准库有一个名为的方法，该方法支持您的用例：

assert_eq!(10_i32.saturating_add(20), 30);
assert_eq!(i32::MIN.saturating_add(-1), i32::MIN);
assert_eq!(i32::MAX.saturating_add(1), i32::MAX);

在内部，它作为一个组件实现

---

一般来说，这些问题不打算通过恐慌和退市来解决，而只是在例外情况下进行清理。手写版本可能涉及类型转换，但只计算一次

A作为i64+b作为i64

。或者，这里有一个使用的版本，它在溢出时返回

None

，而不是panics：

fn saturating_add(a: i32, b: i32) -> i32 {
    if let Some(sum) = a.checked_add(b) {
        sum
    } else if a < 0 {
        i32::MIN
    } else {
        i32::MAX
    }
}

fn饱和添加（a:i32，b:i32）->i32{
如果让一些（和）=a.检查_添加（b）{
总和
}否则，如果a<0{
i32:：MIN
}否则{
i32:：MAX
}
}

您知道吗？出于性能原因，捕捉恐慌可能是个坏主意。锈菌恐慌不是设计用来作为商业例外的，应该很少被发现，如果有的话。而且，这里的铸造仅仅是一种转换，既安全又定义明确，使用它没有什么错。不同类型的指针之间的强制转换是危险的，而这些类型甚至不可能在安全锈迹中取消引用。@L.F.使用

as

进行类型强制转换可能会有问题，因为它会更改值。解决方法是使用不改变值的转换：

From

。例如，如果i64:：from（a）+i64:：from（b）>i64:：from（i32:：MAX），则将第一个条件写为

。（也就是说，如果仅仅使用饱和算法显然不容易的话。）任何时候该值都不适合被强制转换到的类型。例如，
-10_i32 as u32
是
4294967286
，
1_000_000 as i16
是
-13824
。如果您碰巧得到了错误的宽度或符号，您可能只是默默地得到了错误的值
From
没有这个问题，因为当转换是无损的时，整数只执行From

的

。（对于容易出错的转换，您可能希望使用
TryFrom
，它返回一个
结果，您可以以任何适当的方式处理该结果。）