LeetCode Reverse Integer题Java实现异常输出原因求解

首先明确Java中int的取值规则：32位有符号整数的取值范围是[-2^31, 2^31 - 1]，也就是[-2147483648, 2147483647]，最小负数-2147483648没有对应的正int值，对int类型的-2147483648执行取负操作会发生静默溢出，最终结果仍然是-2147483648。

原代码错误执行流程 #

输入x为-2147483648时，原代码执行逻辑如下：

1. 初始化x = -2147483648（int类型），negative = false
2. 进入x<0的分支，negative设为true，执行x = 0 - x：因为x是int类型，取负结果2147483648超过int最大值，溢出后x仍然为-2147483648，没有得到预期的正数
3. 执行long k = x：将溢出后的int值-2147483648转成long类型，k的值为-2147483648
4. 反转k时，因为k是负数，每一步取模得到的都是负数，最终得到的reverseNum为-8463847412
5. 判断reverseNum>Integer.MAX_VALUE：负数显然不满足该条件，进入else分支
6. 因为negative为true，执行0 - (int)reverseNum：将long类型的-8463847412转成int时再次溢出，得到126087180，取负后就是你看到的错误输出-126087180

移动语句后符合预期的原因 #

你将long k = x移到第二行（x初始化之后）时，相当于在修改x之前，就把原始的x值保存到了long类型的k中，后续对int类型x的取负溢出不会影响k的值。long类型的取值范围远大于int，对long类型的-2147483648做取负操作不会溢出，会得到正确的正数2147483648：

• 反转后得到的reverseNum为8463847412，明显大于Integer.MAX_VALUE，所以会直接输出0，符合预期。

修复建议 #

不要对int类型的输入直接做取负操作，应该先将其转为long类型后再处理符号，避免溢出：

int x = -2147483648;
boolean negative = x < 0;
// 先转long再处理符号，避免溢出
long k = Math.abs((long)x);
long reverseNum = 0;
while(k!=0){
    reverseNum *= 10;
    reverseNum += k % 10;
    k /= 10;
}
if( reverseNum>Integer.MAX_VALUE)
    System.out.println(0);
else
    System.out.println(negative ? 0-(int)reverseNum : (int)reverseNum);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Roshan Choudhary