在编写C ++代码时,我突然意识到我的数字是错误的 double
至 unsigned long long
。
具体来说,我使用以下代码:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <limits>
using namespace std;
int main()
{
unsigned long long ull = numeric_limits<unsigned long long>::max();
double d = static_cast<double>(ull);
unsigned long long ull2 = static_cast<unsigned long long>(d);
cout << ull << endl << d << endl << ull2 << endl;
return 0;
}
Ideone现场例子。
在我的计算机上执行此代码时,我有以下输出:
18446744073709551615
1.84467e+019
9223372036854775808
Press any key to continue . . .
我期望第一和第三个数字完全相同(就像在Ideone上一样),因为我确信这一点 long double
占用了10个字节,并将尾数存储在其中的8个中。我会理解,如果第三个数字与第一个数字相比被截断 - 只是因为我错误的浮点数字格式。但这里的价值是两倍不同!
所以,主要的问题是:为什么?我怎样才能预测出这种情况呢?
一些细节:我在Windows 7上使用Visual Studio 2013,为x86编译,以及 sizeof(long double) == 8
对于我的系统。
18446744073709551615
并不完全具有代表性 double
(在IEEE754中)。这并不是意料之外的,因为64位浮点显然不能代表64位中可表示的所有整数。
根据C ++标准,它是 实现定义 是下一个最高还是下一个最低 double
值被使用。显然在您的系统上,它选择下一个最高值,这似乎是 1.8446744073709552e19
。您可以通过输出具有更多精度数字的double来确认这一点。
请注意,这大于原始数字。
将此double转换为整数时,行为将由[conv.fpint] / 1覆盖:
可以将浮点类型的prvalue转换为整数类型的prvalue。转换截断;也就是说,分数部分被丢弃。该 行为未定义 如果截断的值无法在目标类型中表示。
所以这个代码可能会导致 未定义的行为。当发生未定义的行为时,可能发生任何事情,包括(但不限于)虚假输出。
这个问题最初发布于 long double
, 而不是 double
。在我的gcc上, long double
case行为正确,但在OP的MSVC上它给出了相同的错误。这可以通过使用80位的gcc来解释 long double
,但MSVC使用64位 long double
。
这是由于 double
逼近 long long
。它的精度意味着10 ^ 19时约100个单位的误差;当您尝试将值转换为长长范围的上限时,它会溢出。尝试转换10000较低的值而不是:)
顺便说一句,在Cygwin,第三个印刷值为零
问题非常简单。这就是发生的事情 你的 案件:
18446744073709551615
当转换为 double
是圆的 向上 到浮点数可以表示的最接近的数字。 (最接近的可表示数字更大)。
当它被转换回一个 unsigned long long
,它比 max()
。形式上,将此转换回的行为 unsigned long long
是 未定义 但在你的情况下似乎正在发生的事情是环绕。
观察到的显着较小的数字是这样的结果。