为什么Java不支持无符号整数?

在我看来,这是一个奇怪的遗漏,因为它们允许人们编写不太可能在意外的大输入上产生溢出的代码。

此外,使用无符号整数可以是一种自我文档的形式,因为它们表明无符号整型所要保存的值永远不应该是负数。

最后,在某些情况下,无符号整数对于某些运算(如除法)更有效。

包含这些的缺点是什么?


当前回答

这是对高斯林和其他人的采访,关于简单:

Gosling: For me as a language designer, which I don't really count myself as these days, what "simple" really ended up meaning was could I expect J. Random Developer to hold the spec in his head. That definition says that, for instance, Java isn't -- and in fact a lot of these languages end up with a lot of corner cases, things that nobody really understands. Quiz any C developer about unsigned, and pretty soon you discover that almost no C developers actually understand what goes on with unsigned, what unsigned arithmetic is. Things like that made C complex. The language part of Java is, I think, pretty simple. The libraries you have to look up.

其他回答

因为无符号类型是纯粹的邪恶。

事实上,在C语言中unsigned int生成unsigned更是邪恶的。

下面是一个让我不止一次头疼的问题的快照:

// We have odd positive number of rays, 
// consecutive ones at angle delta from each other.
assert( rays.size() > 0 && rays.size() % 2 == 1 );

// Get a set of ray at delta angle between them.
for( size_t n = 0; n < rays.size(); ++n )
{
    // Compute the angle between nth ray and the middle one.
    // The index of the middle one is (rays.size() - 1) / 2,
    // the rays are evenly spaced at angle delta, therefore
    // the magnitude of the angle between nth ray and the 
    // middle one is: 
    double angle = delta * fabs( n - (rays.size() - 1) / 2 ); 

    // Do something else ...
}

你注意到这个bug了吗?我承认我是在使用调试器之后才看到它的。

由于n是无符号类型size_t,整个表达式n - (ray .size() - 1) / 2的计算结果为无符号。该表达式旨在表示从中间那条线开始的第n条射线的符号位置:从左边那条线开始的第1条射线的位置为-1,右边那条线的位置为+1,等等。在取abs值并乘以角之后,我将得到第n条射线与中间那条射线之间的夹角。

不幸的是,对我来说,上面的表达式包含了邪恶的unsigned,它的计算结果不是-1,而是2^32-1。随后转换为双密封的bug。

由于滥用无符号算术而导致的一两个错误之后,人们不得不开始考虑获得的额外比特是否值得额外的麻烦。我正在尽可能地避免在算术中使用无符号类型,尽管仍然将它用于非算术操作,如二进制掩码。

恕我直言,原因是他们太懒了,没有去实施/纠正这个错误。 暗示C/ c++程序员不理解unsigned,结构,联合,位标志…太荒谬了。

如果你正在和一个基本的/bash/java程序员交谈,即将开始用C语言编程,没有任何真正的语言知识,或者你只是在说你自己的想法。;)

当你每天处理文件或硬件的格式时,你会开始质疑,他们到底在想什么。

一个很好的例子是尝试使用无符号字节作为自旋转循环。 对于那些不理解最后一句话的人,你究竟是如何称自己为程序员的。

DC

我能想到一个不幸的副作用。在java嵌入式数据库中,使用32位id字段可以拥有的id数量是2^31,而不是2^32(~ 20亿,而不是~ 40亿)。

我认为Java本身就很好,添加unsigned会使它变得复杂而没有太多好处。 即使使用简化的整数模型,大多数Java程序员也不知道基本的数字类型是如何行为的——只要阅读《Java Puzzlers》一书,就能了解您可能持有的误解。

至于实用的建议:

如果你的值是任意大小,不适合int,使用long。 如果它们不适合长期使用BigInteger。 只有在需要节省空间时,才对数组使用较小的类型。 如果你正好需要64/32/16/8位,使用long/int/short/byte,不要担心符号位,除法、比较、右移和强制转换除外。

另请参阅关于“将一个随机数生成器从C移植到Java”的回答。

字里行间,我认为逻辑是这样的:

通常,Java设计人员希望简化可用的数据类型 对于日常用途,他们认为最常见的需求是有符号的数据类型 为了实现某些算法,有时需要无符号算术,但是要实现这种算法的程序员也应该具备使用有符号数据类型进行无符号算术的知识

总的来说,我认为这是一个合理的决定。我可能会:

使字节无符号,或者至少为这一数据类型提供了有符号/无符号的替代选项,可能使用不同的名称(使它有符号有利于一致性,但什么时候需要有符号字节?) 不再使用“short”(你上次使用16位符号算术是什么时候?)

不过,只要稍加修饰,对32位以内的无符号值进行运算就不会太糟糕,而且大多数人不需要无符号64位除法或比较。