在 java 中,由CPU原生提供的整型最大范围是64位 Long 型整数。使用long型整数可以直接通过CPU指令进行计算,速度非常快。
如果我们使用的整数范围超过了long型怎么办?这个时候,就只能用软件来模拟一个大整数。java.math.BigInteger就是用来表示任意大小的整数。BigInteger内部用一个int[]数组来模拟一个非常大的整数:
BigInteger bi = new BigInteger("1234567890"); System.out.println(bi.pow(5)); // 2867971860299718107233761438093672048294900000
对BigInteger做运算的时候,只能使用实例方法,例如,加法运算:
BigInteger i1 = new BigInteger("1234567890"); BigInteger i2 = new BigInteger("12345678901234567890"); BigInteger sum = i1.add(i2); // 12345678902469135780
和long型整数运算比,BigInteger不会有范围限制,但缺点是速度比较慢。
也可以把BigInteger转换成long型:
BigInteger i = new BigInteger("123456789000"); System.out.println(i.longValue()); // 123456789000 System.out.println(i.multiply(i).longValueExact()); // java.lang.ArithmeticException: BigInteger out of long range
使用longValueExact()方法时,如果超出了long型的范围,会抛出ArithmeticException。
BigInteger和Integer、 long 一样,也是不可变类,并且也继承自 Number 类。因为Number定义了转换为基本类型的几个方法:
- 转换为 byte :byteValue()
- 转换为 short :shortValue()
- 转换为int:intValue()
- 转换为long:longValue()
- 转换为 float :floatValue()
- 转换为 double :doubleValue()
因此,通过上述方法,可以把BigInteger转换成基本类型。如果BigInteger表示的范围超过了基本类型的范围,转换时将丢失高位信息,即结果不一定是准确的。如果需要准确地转换成基本类型,可以使用intValueExact()、longValueExact()等方法,在转换时如果超出范围,将直接抛出ArithmeticException异常。
如果BigInteger的值甚至超过了float的最大范围(3.4×1038),那么返回的float是什么呢?
// BigInteger to float import java.math.BigInteger; public class Main { public static void main(String[] args) { BigInteger n = new BigInteger("999999").pow(99); float f = n.floatValue(); System.out.println(f); } }
小结
BigInteger用于表示任意大小的整数;
BigInteger是不变类,并且继承自Number;
将BigInteger转换成基本类型时可使用longValueExact()等方法保证结果准确。
【关键:
- java.math.BigInteger就是用来表示任意大小的整数
- 对BigInteger做运算的时候,只能使用实例方法
- 和long型整数运算比,BigInteger不会有范围限制,但缺点是速度比较慢
】