MySQL MySQL如何处理数字表达式评估过程中的溢出？

在进行数字计算的过程中，可能会出现数字溢出的情况。MySQL针对这种情况，采取了不同的处理方式。

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MySQL的数字类型

在探究MySQL如何处理数字溢出之前，我们先来了解一下MySQL中的数字类型。

MySQL中的数字类型主要有以下几种：

TINYINT
SMALLINT
MEDIUMINT
INT
BIGINT
FLOAT
DOUBLE

这几种类型所占用的存储空间以及表示范围如下：

类型	存储空间	范围
TINYINT	1 字节	-128 到 127（有符号），0 到 255（无符号）
SMALLINT	2 字节	-32,768 到 32,767（有符号），0 到 65,535（无符号）
MEDIUMINT	3 字节	-8,388,608 到 8,388,607（有符号），0 到 16,777,215（无符号）
INT	4 字节	-2,147,483,648 到 2,147,483,647（有符号），0 到 4,294,967,295（无符号）
BIGINT	8 字节	-9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807（有符号），0 到 18,446,744,073,709,551,615（无符号）
FLOAT	4 字节	大约 -3.40282347E+38 到 -1.17549435E-38、0 和 1.17549435E-38 到 3.40282347E+38
DOUBLE	8 字节	大约 -1.7976931348623157E+308 到 -2.2250738585072014E-308、0 和 2.2250738585072014E-308 到 1.7976931348623157E+308

这些类型在MySQL中都有其独特的应用场景。

数字溢出导致的问题

当进行数字运算时，如果计算结果超出了该数据类型所能表示的范围，就会发生数字溢出。

例如，当使用tinyint类型为a和b赋值，然后使用a + b运算时，如果结果超出了tinyint类型的范围，就会发生数字溢出，结果将是不正确的。

DECLARE a TINYINT;
DECLARE b TINYINT;

SET a = 127;
SET b = 1;

SELECT a + b;

在上面的例子中，a的值为127，b的值为1，它们的和已经超出了tinyint类型能够表示的范围。在MySQL中，数字溢出的结果是未定义的，执行上述SELECT语句将会返回-128。

MySQL的数字运算

MySQL有着相对复杂的数字运算规则。

对于数字类型为Unsigned的列，MySQL遵循以下规则：

如果将一个负数插入unsigned列中，其值会被解释为无符号整数，即该值会加上2^n，其中n是数值类型的位数。例如，当一个有符号的tinyint类型的列包含值-1时，它在该列被定义为无符号类型时，将变成255。

对于数字类型为Signed的列，MySQL遵循以下规则：

当两个数进行加、减、乘或一元减除操作时，MySQL会根据它们的精度和大小来选择正确的结果类型（容量越大的类型，其表示的数字范围越大）。
在除法运算中，如果除数为0，则MySQL将返回NULL。如果被除数为0，则MySQL将返回0或NULL，取决于所使用的SQL_MODE。
对于整数类型的数值列，如果除法结果需要小数部分，则将其转换为浮点类型来存储结果，此时将使用float或double类型，具体取决于数值列的定义和MySQL版本。

MySQL处理数字溢出的方式

在数字计算中，MySQL的处理方式取决于具体的数值类型：

对于整型类型，如果计算结果的绝对值或者大小超出了该类型所能表示的范围，MySQL会截断最高位的位数，将结果保留在该类型的范围内，并发出一个警告。
对于浮点型类型，如果计算结果超出了类型范围，则会返回对应的有限取值：正无穷、负无穷或NaN。

为了方便演示，下面我们将从以下两个方面来说明MySQL的数字溢出处理方式：

整型类型溢出；
浮点型类型溢出。

整型类型溢出

首先，我们来看一个整型类型溢出的例子：

DECLARE a BIGINT;
DECLARE b BIGINT;

SET a = 9223372036854775807;
SET b = 1;

SELECT a + b;

在上面的例子中，a的值为9223372036854775807，b的值为1，它们的和超出了bigint类型能够表示的范围。

在这种情况下，MySQL会截断最高位的位数，将结果保留在bigint类型的范围内，并返回一个警告。执行上述SELECT语句，将输出以下结果和警告：

+-----------------------+
| a + b                 |
+-----------------------+
| 9223372036854775808   |
+-----------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

Warning (Code 1292): Truncated incorrect BIGINT value: '9223372036854775808'

从结果和警告中，我们可以看到MySQL将计算结果截断后保留在bigint类型的范围内，同时发出了一个警告。

浮点型类型溢出

然后，我们再来看一个浮点型类型溢出的例子：

DECLARE a FLOAT;
DECLARE b FLOAT;

SET a = 1e+307;
SET b = 1;

SELECT a * b;

在上面的例子中，a的值为1e+307，b的值为1，它们的乘积超出了float类型能够表示的范围。

在这种情况下，MySQL会返回对应的有限取值：正无穷、负无穷或NaN。执行上述SELECT语句，将输出以下结果：

+----------------------------------------------------------------+
| a * b                                                          |
+----------------------------------------------------------------+
| INF                                                            |
+----------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

从结果中，我们可以看到MySQL返回了一个正无穷的值。

结论

MySQL有着相对复杂的数字运算规则，并且在数字计算过程中可能会出现数字溢出的情况。针对这种情况，MySQL采取了不同的处理方式。对于整型类型，如果计算结果超出了类型范围，将会截断最高位的位数，将结果保留在该类型的范围内，并发出一个警告；对于浮点型类型，如果计算结果超出了类型范围，将会返回对应的有限取值：正无穷、负无穷或NaN。在编写MySQL应用程序时，需要注意数字溢出可能导致的问题，并根据实际情况选择适合的数据类型。