将long.MaxValue强制转换为int和将float.MaxValue强制转换为int有什么区别？

Question

我试图理解一些数据类型和转换之间的区别。

public static void ExplicitTypeConversion2()
    {
        long longValue=long.MaxValue;
        float floatValue = float.MaxValue;
        int integerValue = (int) longValue;
        int integerValue2 = (int)floatValue;
        Console.WriteLine(integerValue);
        Console.WriteLine(integerValue2);            
    }

当我运行那段代码时，它输出：

当我运行该代码块时，输出如下：

-1
-2147483648

我知道如果你想给一个整数赋的值比它所能保存的要大，它会返回整数的最小值（-2147483648）。

据我所知，long.MaxValue 比一个整数的最大值要大得多，但是如果我将 long.MaxValue 强制转换为 int，它会返回 -1。

这两种强制转换有什么区别？我认为第一种强制转换也应该返回 -2147483648 而不是 -1。

- Tuncaf

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我在思考另一个问题....int i = (int)long.MaxValue可以将i填充为0xFFFFFFFF，即-1，这对我来说很清楚。但是我想知道为什么int i = (int)float.MaxValue最终会落在int.MinValue，即0x80000000。 - René Vogt

Answer 1

如果要将一个大于整数可保持的值分配给整数，则返回整数的最小值。这不是规则。相关规则是在unchecked上下文中的整数类型：如果源类型大于目标类型，则通过丢弃其“额外”的最高有效位来截断源值。然后将结果视为目标类型的值。在unchecked上下文中的float->int：该值向零舍入为最近的整数值。如果此整数值在目标类型范围内，则该值是转换的结果。否则，转换的结果是目标类型的未指定值。从0x7fffffffffffffff去掉32个前导位得到0xffffffff，又称为-1。

你从未被承诺在将范围外的浮点数转换为整数时会获得 int.MinValue ，但你仍然会得到它，因为它很容易实现：x64 的转换指令 cvtss2si 会使得范围外的结果变为 0x80000000，类似地，fistp（32位 JIT 使用的旧 x87 转换指令）会存储“整数不确定值”，即 0x80000000。

- harold

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在C#中，强制类型转换是基于十六进制格式0x7fffffffffffffff还是二进制进行的？我的意思是，例如从一种类型转换为另一种类型，如果我将其值转换为二进制以检查其他类型的位数，则决定是否可以保留或丢失数据。 - Tuncaf

@Tuncaf 在幕后没有格式。十六进制和二进制只是两种同样好的可视化方式，以展示正在发生的事情（但十六进制更短，这是我选择它的唯一原因）。 - harold

Answer 2

long.MaxValue的二进制值是0111...111111(以0开头，后面接63个1)。当你将其强制转换为int时，你会保留最低的32位111...11111。在十进制中，这等于-1，因为int是有符号的，采用二进制补码表示法。

- AhmadWabbi

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在十进制中，它应该是“4294967295”，但由于Int32的最大值为2147483647，当达到此数字时，它会从-2147483648（其最小值）开始计数，然后确实达到-1。 - Paul Weiland

@PaulWeiland 不是的。如果是 unsigned，那么值将会是 4294967295。但是由于 int 是有符号的，32个1组成的序列在二进制补码中等于 -1。 - AhmadWabbi

Answer 3

让我解释一下：

long longValue=long.MaxValue;
float floatValue = float.MaxValue;
int integerValue = (int) longValue;
int integerValue2 = (int)floatValue;

long类型的最大值为9,223,372,036,854,775,807或0x7FFFFFFFFFFFFFFF，在将其转换为0xFFFFFFFF后，使用2的补数表示，带有减号位，以十进制表示为-1。

另一方面，float类型的最大值为3.40282347E+38，因此将其强制转换为int会将值舍入为3E + 38，并在减小它后使用2的补数，我们得到具有减号位的十六进制值0x80000000，即在十进制中为-2147483648。

所有这些情况都适用于有符号整数，在无符号整数上结果将不同。

参考：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.int64.maxvalue(v=vs.110).aspxhttps://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.single.maxvalue(v=vs.110).aspx

- Tetsuya Yamamoto

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你关于从浮点数转换为整数的论点是不正确的。你的说法“3.40282347E+38，因此将其强制转换为整数会将值舍入为3E + 38”只在纸和笔上是正确的，而不是在计算机上。 - AhmadWabbi

我不明白为什么这个答案被标记为已接受！它既不准确也不清晰。我认为@harlod的答案，目前已经获得了13票，应该被标记为已接受，而不是这个... - AhmadWabbi

从 https://msdn.microsoft.com/en-us/library/yht2cx7b.aspx 的第三条备注中可以看出：当您将 double 或 float 值转换为整数类型时，该值会被截断 [即取最近可能的值]。如果结果整数值超出目标值的范围，则结果取决于溢出检查上下文。这就是为什么显式数字转换会将 Single.MinValue 静默地转换为 Int32.MinValue 而不抛出 OverflowException 的原因。 - Tetsuya Yamamoto

@harold，好的...不知道那个！谢谢你的澄清。 - João Rebelo

@TetsuyaYamamoto 3E+38是如何被缩减为0x80000000的？ - AhmadWabbi