java中如果int类型超出了它的范围

背景引入

今天老师上课的时候，写了一个循环语句，看起来就是普通的循环，不信看代码:

		int count = 0;
        while(true)
        {
            count ++;
            if (count<20)
            {
                System.out.println("hello world");
            }
        }

小伙伴们，你们不妨先推测一下，如果运行，控制台的输出情况是怎样的。再去真正的运行一下，看你的推测是不是对的，然后再回来接着看。

和大部分人的第一想法一样（包括我），这段代码的初衷是为了在控制台打印20遍hello world。但事实上程序的运行情况是：像死循环一样在控制台不停的打印hello world。当时我人都傻了，我有一点java基础，对于这种简单的循环，理解起来应该不难才对，但是想了半天都想不明白是怎么回事。虽然while循环一直没有结束，但是当count增加到20之后，就不满足if的条件了呀，打印20次之后，就应该不会再打印了，为什么还会一直打印呢？

有大佬能一眼看出程序的运行结果，并且说出原因吗？

谜底揭晓

其实这段代码的运行，前面部分我们都是分析得没错的，问题就出在后面，当count增加到20之后，后面的执行情况。

一开始，打印了20遍之后，由于while是一个死循环，所以还会继续执行，count也会一直自增，直到数值达到int的最大值2^31 -1,也就是2147483647，由于java内部的处理机制，count就会变成 - 2 ^31,也就是-2147483648。这时候，count又小于20了，所以又会一直打印，这个负数会一直自增，到-1，到0，直到20，又会停止打印，然后到又重新变成一个负数，又开始打印。因为while是一个死循环，所以会如此的一直往复循环，为了直观，我画了个图：
当count处在黄线所表示的数值范围内时，就会打印hello world，在其他数值区间时，就不会打印。但是由于现在的计算机性能都非常的高，从20自增到21亿，也就是秒秒间的事情，所以我们的感觉就是：先打印了20遍，然后停顿一下，或者可能停顿都感觉不到，就开始不停的打印。

最终结论

int类型，4个字节，32位，但取值范围为什么是-2^ 31到2^ 31-1呢？是因为有一位符号位的存在，。int超过正向的范围之后，之所以会变成负数，就是因为，正数的符号位，也就是最高位是0，当正数超过最大值时，再向前进一位，最高位由0变成了1，所以就由正数变成负数。

		//int c = Integer.MAX_VALUE+1//怕有的小伙伴看不懂
		int c = 2147483647+1;
        System.out.println(c);//-2147483648

另外，为啥int类型，不是-2147483647到2147483647呢，而是-2147483648到-2147483647呢？这是因为。当1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 代表-0，而0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000代表0，但是又不可能出现两个0。就强制规定1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000代表-2147483648，所以最小值就是-2147483648

有什么不对或不懂的地方，欢迎一起交流学习。

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