为什么Math.Ceiling返回double类型？

Question

在C#中，方法Math.Ceiling返回一个double值。为什么它不返回int？

- MaciejLisCK

Answer 1

double 的取值范围比 int 更大：

Double 值类型是一个双精度 64 位数，取值范围为负 1.79769313486232e308 到正 1.79769313486232e308，还包括正数或负数的零、正无穷和负无穷以及非数字（NaN）。

Double 符合 IEC 60559:1989 (IEEE 754) 标准的二进制浮点算术。

该标准指出，double 具有 52 位尾数，这意味着它可以表示任何长度不超过 52 位的整数而不会失去精度。

因此，如果输入足够大，则输出不适合在 int 中存储（int 只有 32 位）。

- Jon

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为什么不返回一个长整型呢？ - KthProg

@KthProg：首先，因为双精度浮点数也可以存储比长整型更大的值。Math.Ceiling(1e300)会返回什么长整型值？ - Jon

据我所知，它不具备足够精度来保留那么大的值以进行任何舍入，但我理解你的意思。 - KthProg

Answer 2

文档说明了返回值：

a 的最小整数，大于等于 a。如果 a 等于 NaN、NegativeInfinity 或 PositiveInfinity，则返回该值。

因此，返回值必须为 double 类型，因为 NaN、NegativeInfinity 和 PositiveInfinity 都是 Double 类型的字段。

- RoflcoptrException

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除了 Math.Ceiling 可能返回一个没有 NaN、NegativeInfinity 或 PositiveInfinity 字段的 decimal 类型。 - MusiGenesis

你把因果关系搞混了。文档之所以这样写，是因为它是按照这种方式实施的。如果CLR团队将返回值实现为“int”，那么就不会有任何关于“NaN”等的言论了。所以，很抱歉，我无法为你提供帮助。 - Dmitrii Lobanov

@Dmitry: 但是如果传入 NaN 或无穷大的值，该函数将未定义。这就是为什么当给定十进制小数时它可以返回小数，因为小数不能为 NaN 或无穷大。 - user79758

@Joe：我认为如果返回值是 Int，那么参数也应该是 Int，因为你自然会期望相同类型的返回值（当然，在上下文中提到的情况下，因为如果方法名类似于 ToInt()，则期望的返回值应该是 int）。 - Dmitrii Lobanov

@Dmitry：我不确定你是否理解了这里的重点。Ceiling（Int）将是无用的。 - user79758

@Joe：哦，我并不指望会有int类型的参数，那肯定是没用的。我只是试图说明一下，如果有一个int参数，那么期望的返回值应该是一个int，也就是说，如果你在数字上进行一些简单的计算，你期望得到的结果应该和你传入的参数相同。 - Dmitrii Lobanov

Answer 3

Math.Ceiling可以返回double或decimal，具体取决于传入的类型。换句话说，该方法的输出类型与输入类型匹配（非常合理）。

他们本可以添加第三个重载，接受一个int并返回一个int，但这样做没有太大意义 - 函数总是会返回其输入。

你似乎认为Math.Ceiling的目的是将浮点数强制转换为整数，但通常情况下它不是这样使用的。

- MusiGenesis

Answer 4

为了完整起见，它必须返回双倍。涉及NaN的任何数学运算始终返回NaN。因此，如果将NaN传递给ceiling（）函数，则无法返回NaN，因为Int中没有等效项。另外，考虑到Double具有更广泛的范围，那么对于那些超出范围的整数值会返回什么？对于+/- inf，应该返回什么？

- mP.

Answer 5

因为double可以包含比int或long更大的数字。同样的原因，从double到int没有隐式转换。

- Andrew Cooper

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实际上，long 可以包含比 double 更大的值，因为 long 是 64 位。 - Kevin

@Kevin：除非您还要求不损失精度，否则long不能包含比double更大的值。如果可以接受精度损失，则double可以包含远大于long的值。 - Jon

@Kevin - 我猜测你给了负评？如果是的话，那有点过分了。这里还有其他回答提到了使用双精度可以得到更大的数字，而你并没有对它们进行负评。 - Andrew Cooper

@Jon：你能详细解释一下吗？一个 double 型变量只有 64 位，怎么可能存储更大的数值呢？ - Kevin

@Kevin：请参考http://en.wikipedia.org/wiki/Binary64 -- double类型可以容纳的最大值约为1.8 * 10^308。当然，在那个点上精度已经非常低了（比它“前一个”更小的值约小10^297）。 - Jon