整型转双精度浮点数的问题

Question

整型转双精度浮点数的问题

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我是一名Objective-C开发者，对C/C++的经验很少（且没有培训），今天在使用硬编码数字值时遇到了一些奇怪的问题。

我相信这是一个简单/愚蠢的问题，但是有人可以解释一下为什么这个可以工作吗：

NSDate *start = [NSDate date];
dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 1 * NSEC_PER_SEC);

dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^{
  NSLog(@"seconds: %f", [start timeIntervalSinceNow]);
});
// output: seconds: -1.0001

这个方法同样有效（注意秒数已更改）：

NSDate *start = [NSDate date];
dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 2 * NSEC_PER_SEC);

dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^{
  NSLog(@"seconds: %f", [start timeIntervalSinceNow]);
});
// output: seconds: -2.0001

但是这将立即执行：

NSDate *start = [NSDate date];
dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 4 * NSEC_PER_SEC);

dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^{
  NSLog(@"seconds: %f", [start timeIntervalSinceNow]);
});
// output: seconds: -0.0001

然而，使用4.0代替4可以解决这个问题:

NSDate *start = [NSDate date];
dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 4.0 * NSEC_PER_SEC);

dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^{
  NSLog(@"seconds: %f", [start timeIntervalSinceNow]);
});
// output: seconds: -4.0001

为什么数字1和2正确转换为相应的double值，但更大的数字（我测试了3和4）似乎被表示为0？

我正在使用配置为使用LLVM 3.0的Xcode 4.2进行编译。

编辑：

dispatch_time_t被定义为：

typedef uint64_t dispatch_time_t;

而 dispatch_time 是：

dispatch_time_t dispatch_time(dispatch_time_t when, int64_t delta);

而 NSEC_PER_SEC 是:

#define NSEC_PER_SEC    1000000000  /* nanoseconds per second */

- Abhi Beckert

dispatch_time的参数是什么？ - Pubby

看起来很奇怪，1,2可以工作而3,4不行...我会再检查一遍，但你确实会看到整数会被评估为0f的情况。 - Grady Player

3个回答

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前两种方法可行是因为1 * 10^9和2 * 10^9可以适应有符号32位整数。但是，4*10^9无法适应有符号32位整数。

由于浮点数可以表示该值，因此4.0 * 10^9可行。

我预计这种方法也可行：

dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, ((int64_t)4) * NSEC_PER_SEC);

- Anthony Blake

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我对Objective C一无所知，但我的猜测是4 * NSEC_PER_SEC对于32位整数来说太大了。通过使用4.0，您可以强制进行浮点运算并解决问题。

更新

可能是64位代码，但在某些语言中（我知道C#是这样的），数字文字默认为32位有符号整数，除非您明确定义它否则可能会出现此情况。这可能是这里发生的事情。

- Andrew Cooper

谢谢，"NSEC" 表示纳秒，所以它是一个很大的数字。我已经更新了我的问题并附上了它的定义。顺便说一下，这都是 64 位代码，虽然我不知道这是否有影响。 - Abhi Beckert

жҳҜзҡ„пјҢеңЁ32дҪҚUNIXжҲ–64дҪҚUNIXдёҠпјҢintжҳҜ32дҪҚгҖӮ - Anthony Blake

我不确定字面值，但在当前版本的Objective-C中，int至少是32位。根据@AusCBloke的答案，2秒钟只能刚好适合32位int，所以这就是发生的事情。苹果最近开始推动每个人使用新的NSInteger类型，当编译为64位CPU时，它是64位的（否则为32位）。我想他们有一天会将字面值切换到该类型。 - Abhi Beckert

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可以查看英文原文，
原文链接

- AusCBloke · Accepted Answer

一秒钟有10亿纳秒，因此我假设NSEC_PER_SEC被定义为1000000000。

4的类型是int
4.0的类型是double

现在假设一个int包含32位，那么int的范围将是[-2,147,483,648到2,147,483,647]

4000000000 > 2147483647，因此会导致int溢出，使得值被设置为0。

编辑：我可能可以更好地表述上面的声明。溢出可能导致int（假设它大小为32位，如上所述）等于值-294967296，并且dispatch_time将把任何值<= 0视为0秒。这就是上面的“0”来自哪里。

double变量可以容纳比int大的值，并能够存储4000000000的近似值。