为什么语句 "f == (float)(double)f;" 是错误的？

Question

为什么语句 "f == (float)(double)f;" 是错误的？

c

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我最近听了一堂系统编程的讲座，我的教授告诉我f == (float) (double) f是错误的，但我不理解为什么错了。

我知道在将double类型转换为float类型时会失去数据，但我认为只有当double类型中存储的数字无法用float类型表示时才会发生数据丢失。

难道它不应该像x == (int)(double)x;那样正确吗？

下面是我理解这个问题的方式的图片：

enter image description here

非常抱歉我的问题没有表达清楚。

问题不在于声明，而是关于double类型的转换。希望你不要因为我的错误而浪费宝贵的时间。

- I_like_rainy_days

4

你的教授为什么认为这是错误的？ - Daniel Pryden

7

我看到的唯一问题是你用变量本身来进行初始化。 - Eugene Sh.

3

你这句话的目的是什么？ - Sander De Dycker

@SanderDeDycker 没什么，这只是我教授给学生展示的一个简单的关于转换的小测验。 - I_like_rainy_days

据我所知，从浮点数到双精度浮点数的转换是无损的。 - bolov

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3个回答

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如果按照标题中所提出的问题字面意思来看，

为什么语句“f == (float)(double)f;”是错误的？

这个语句的“错误”与浮点数值的表示方式无关，而是因为它在任何编译器中都可以轻松优化掉，因此你完全可以节省用于存储它的电子。它与以下语句完全等效：

1;

或者，如果你愿意，可以看一下这个陈述（来自原始问题）。

x == (int)(double)x;

（无论类型int，float和double的可用精度如何，其效果与标题中的完全相同，也就是根本没有）。

编程有点关注精度，您应该注意一个语句和一个表达式之间的区别。一个表达式有一个值，可能为真或假或其他值，但当您添加分号（如在问题中所示）时，它变成了一个语句（正如您在问题中所称），如果没有副作用，编译器可以自由地将其丢弃。

- mlp

NaNs怎么办？ - Aki Suihkonen

@AkiSuihkonen NaN将永远不会与自己或其他任何东西相等，但没有副作用的语句0;仍然与语句1;相同。 - mlp

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NaN在浮点数 => 双精度浮点数 => 浮点数的转换中保留，但它们本身不相等。

#include <math.h>
#include <stdio.h>

int main(void) {
    float f = HUGE_VALF;
    printf("%d\n", f == (float)(double) f);
    f = NAN;
    printf("%d\n", f == (float)(double) f);
    printf("%d\n", f == f);
}

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- Antti Haapala -- Слава Україні

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可以查看英文原文，
原文链接

- Sander De Dycker · Accepted Answer

假设IEC 60559，f == (float)(double) f的结果取决于f的类型。

进一步假设f是一个float，那么这个表达式没有问题-它将计算为true（除非f持有NaN，在这种情况下，该表达式将计算为false）。

另一方面，x == (int)(double)x（假设x是一个int）可能存在问题，因为双精度IEC 60559浮点值仅具有53位有效数字¹，如果int使用超过53位的值，则无法表示所有可能的值，如果您的平台上的值使用31位，则会计算为true，并且可能会计算为false，如果您的平台上的int使用63位（取决于值）。

相关的C标准引用（6.3.1.4和6.3.1.5）：

当将整数类型的值转换为实浮点类型时，如果要转换的值可以在新类型中准确表示，则不会改变该值。

当一个实数浮点类型的有限值被转换为除了_Bool以外的整数类型时，小数部分会被舍去（即向零舍入）。如果整数部分的值无法被整数类型表示，则行为未定义。

当将实浮点数的值转换为另一种实浮点数类型时，如果被转换的值可以在新类型中精确表示，则其保持不变。

¹ 一个双精度IEC 60559浮点值由1位符号、11位指数和53位有效数字（其中1位是隐含的且不存储）组成，共计64个（存储的）位。