c++ - 隐式转换 double 到 unsigned long 溢出 c++

Question

我正在使用 clock() 函数测试基于 ctime 库的计时器。 请注意，以下代码仅用于测试目的。

#include <ctime>

unsigned long Elapsed(void);

clock_t start = 0;
clock_t stop = 0;

int main()
{
  start = std::clock();
  while(1)
   {
    sleep(1);
    cout << "Elapsed seconds: " << Elapsed() << endl;
   }
return 0;
}

unsigned long Elapsed()
{
  stop = std::clock();
  clock_t ticks = stop - start;
  double seconds = (double)ticks / CLOCKS_PER_SEC;  //CLOCK_PER_SEC = 1 milion
  return seconds;
}

如您所见，当 Elapsed() 返回计算值时，我正在执行从 double 到 unsigned long 的隐式转换。 32 位系统的无符号长限制为 2,147,483,647，在 Elapsed() 返回 2146 后我得到溢出。

看起来该函数将“ticks”转换为 unsigned long，将 CLOCK_PER_SEC 转换为 unsigned long，然后返回值。当它转换“滴答声”时会溢出。

相反，我希望它首先计算“ticks”/CLOCK_PER_SEC 的双倍值，然后将其转换为 unsigned long。

在尝试计算更多秒数时，我试图返回一个 unsigned long long 数据类型，但变量总是在相同的值 (2147) 处溢出。

你能解释一下为什么编译器转换为 unsigned long long “a priori” 以及为什么即使使用 unsigned long long 它也会溢出相同的值吗？ 有什么方法可以更好地编写 Elapsed() 函数来防止发生溢出？

Answer 1

与流行的看法相反，将浮点类型(如 double)转换为任何整数类型的行为是未定义，如果值无法放入该整数类型。

所以在你的函数中引入一个 double 确实是一件很糟糕的事情。

如果可以允许截断和环绕效果，为什么不写 return ticks/CLOCKS_PER_SEC; 呢？或者，如果不是，则使用 unsigned long long 作为返回值。