一、方法定义

public static long divideUnsigned(long dividend, long divisor)
  • 所属类：java.lang.Long
  • 访问修饰符：public static
  • 参数：
    • dividend：被除数（按无符号处理）
    • divisor：除数（按无符号处理）
  • 返回值：无符号长整型除法的结果（dividend / divisor）
  • 异常：
    • ArithmeticException：当 divisor == 0 时抛出

⚠️ 从 Java 8 开始引入。

二、功能说明

执行 64位无符号长整型除法。

  • 关键特性：将 long 类型的两个操作数视为无符号整数进行除法运算。
  • 适用场景：当你需要处理大于 Long.MAX_VALUE（即 2^63 - 1）的“大整数”逻辑时，或与 C/C++、网络协议、文件格式中的无符号 uint64_t 交互时。

🔍 为什么需要无符号除法？

Java 原生不支持无符号类型，long 是有符号的（范围：-2^63 到 2^63 - 1）。
但某些场景（如哈希、ID、时间戳、加密、网络协议）使用的是 64位无符号整数（范围：0 到 2^64 - 1）。

使用 divideUnsigned 可以正确处理这些值，避免符号误解。

三、示例代码

1. 基本用法

public class DivideUnsignedExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 正常除法（无符号视角）
        long a = 100L;
        long b = 7L;
        long result = Long.divideUnsigned(a, b);
        System.out.println(result); // 输出: 14 (100 / 7 ≈ 14.28)
    }
}

2. 处理“大”无符号值（负数表示的大正数）

// 在无符号视角下，Long.MIN_VALUE 到 -1 表示 2^63 到 2^64-1
long bigUnsigned = -1L; // 无符号值：18446744073709551615 (即 2^64 - 1)
long divisor = 1000L;

long result = Long.divideUnsigned(bigUnsigned, divisor);
System.out.println(result); 
// 输出: 18446744073709551 (即 18446744073709551615 / 1000)

3. 与有符号除法对比

long dividend = -1L;  // 无符号：2^64 - 1
long divisor = 2L;

// ❌ 有符号除法：-1 / 2 = 0（向下取整）
System.out.println(dividend / divisor); // 输出: 0

// ✅ 无符号除法：(2^64 - 1) / 2 = 9223372036854775807
System.out.println(Long.divideUnsigned(dividend, divisor)); 
// 输出: 9223372036854775807

4. 处理零和异常

try {
    long result = Long.divideUnsigned(100L, 0L);
} catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println("除数不能为零！"); // 正确捕获
}

四、使用技巧

技巧 说明
✅ 与 Long.remainderUnsigned() 配合使用 获取无符号除法的余数
✅ 转换无符号字符串时使用 如解析 uint64 字符串后做除法
✅ 性能敏感场景 比用 BigInteger 快得多
✅ 日志输出时转为无符号字符串 使用 Long.toUnsignedString() 显示真实值 
// 完整的无符号除法 + 余数
long dividend = -1L; // 2^64 - 1
long divisor = 3L;

long quotient = Long.divideUnsigned(dividend, divisor);
long remainder = Long.remainderUnsigned(dividend, divisor);

System.out.println("商: " + Long.toUnsignedString(quotient));   // 商
System.out.println("余数: " + Long.toUnsignedString(remainder)); // 余数

五、常见错误

错误 原因 修复方式
❌ 误用 dividend / divisor 替代 有符号除法会误解负数 改用 Long.divideUnsigned
❌ 忘记处理除零 抛出 ArithmeticException 使用 try-catch 或提前判断
❌ 输出结果时用 + 拼接 负数会被显示为负 使用 Long.toUnsignedString(result)
❌ 与 BigInteger 混淆 BigInteger 更通用但更慢 小于 2^64 时优先用 divideUnsigned

六、注意事项

  1. 无符号语义：参数和结果都按无符号解释，但 Java 类型仍是 long。
  2. 结果截断：结果是整数除法（向下取整），小数部分被丢弃。
  3. 性能：比 BigInteger 快得多，接近原生操作。
  4. 兼容性：仅 Java 8+ 支持。
  5. 输出显示：打印结果时，若值 > Long.MAX_VALUE，会显示为负数，需用 toUnsignedString 转换。

七、最佳实践

实践 推荐做法
🔹 处理无符号数据时统一使用 如解析协议、文件头、数据库 uint64 字段
🔹 封装工具方法 提供带默认值或安全处理的版本
🔹 日志/调试用 toUnsignedString 避免误解数值
🔹 与 parseUnsignedLong 配合 完整的无符号 long 操作链 
// 工具类示例
public class UnsignedLongUtils {
    public static long divide(long dividend, long divisor) {
        if (divisor == 0) throw new IllegalArgumentException("除数不能为零");
        return Long.divideUnsigned(dividend, divisor);
    }

    public static String toString(long value) {
        return Long.toUnsignedString(value);
    }
}

八、性能优化建议

场景 优化策略
⚡ 高频无符号除法 使用 Long.divideUnsigned，避免 BigInteger
⚡ 批量处理 预判除零，减少异常开销
⚡ 与位运算结合 如除以 2 的幂可用 >>> 代替（但注意无符号右移）

✅ Long.divideUnsigned 通常由 JVM 优化为高效指令，无需手动优化。

九、与相关方法对比

方法 说明
Long.parseUnsignedLong(String) 将字符串解析为无符号 long
Long.remainderUnsigned(long, long) 无符号取余
Long.toUnsignedString(long) 将 long 按无符号转为字符串
BigInteger.divide() 任意精度，但更慢
>>> 操作符 无符号右移，可用于除以 2 的幂

✅ 推荐组合：

long result = Long.divideUnsigned(
    Long.parseUnsignedLong("18446744073709551615"),
    100L
);
System.out.println(Long.toUnsignedString(result));

十、总结

项目 内容
✅ 核心功能 执行 64 位无符号长整型除法
✅ 关键特性 将 long 视为无符号，避免符号误解
✅ 典型用途 系统编程、网络协议、大数据 ID、哈希计算
✅ 使用要点 结合 toUnsignedString 输出，注意除零异常
✅ 最佳实践 与 parseUnsignedLong、remainderUnsigned 配合使用
✅ 避坑指南 不要用 + 直接打印大无符号结果

💡 一句话掌握：
Long.divideUnsigned() 是 Java 中处理 64位无符号整数除法的标准且高效的方法，必须与 Long.toUnsignedString() 配合使用以正确显示结果。

🎯 推荐用法模板：

long result = Long.divideUnsigned(dividend, divisor); // 安全除法
String output = Long.toUnsignedString(result);        // 正确显示