c - 将 double 转换为 int 的安全方法是什么？

Question

我得到了一个 legacy code ，其中有人不小心将 double 值分配给 int 变量，例如:

int a = 10;
double b = 20;
a = b;

现在摆脱

warning C4244: '=': conversion from 'double' to 'int', possible loss of data

警告，我尝试编辑上游代码并删除不必要的 double 变量，但结果太乱了!

我也可以使用转换:

a = (int) b;

但实际上并不能保证b 会在整数范围内。我想做一个辅助函数:

int safeD2I(double inputVar){
  if ((inputVar < INT_MAX) && (INT_MIN < inputVar)){
    return (int) inputVar;
  } else {
    exit(-1);
  }
}

但我不确定这是否是最佳实现方式。我想知道是否有更规范的方法来处理这个问题？

我想要的:

• 在 b 变量超出整数范围的情况下，程序立即停止
• 向终端打印一条错误消息，指出发生此问题的具体线路和时间。

在此先感谢您的支持。

Answer 1

首先，代码本身没有任何错误或不安全的地方。赋值转换是 C 语言中完全合法的部分。如果这是您不知道是否安全完成的遗留代码，您需要进行分析以确定这一点。

如果您发现确实需要捕获可能的越界值(当转换为 int 时会产生未定义的行为 (!!))，那么您的代码既错误又脆弱.比较如下:

double x;
...
if (x < INT_MAX) ...

胁迫 INT_MAX输入 double为了比较。在实践中double是 IEEE double 和 int是 32 位的，这恰好是安全的，但是如果您更改了 double 就会不安全至 float , 因为 32 位 INT_MAX不能用单精度表示 float .该值将被四舍五入，然后在四舍五入后进行比较。

现在，事实证明您还有一个差一错误(<= INT_MAX，而不是< INT_MAX，是在边界内)以及不正确的逻辑(|| 而不是 &&)所以四舍五入实际上会修复其中的一部分。但依赖它是不对的。相反，您需要制造可以比较的 2 的幂，因此转换为 float 是安全的。例如:

• if (x < 2.0*(INT_MAX/2+1) && x >= INT_MIN)
• if (-x > (-INT_MAX-1) && x >= INT_MIN)
• if (-x > INT_MIN && x >= INT_MIN)

这些都假设INT_MIN实际上是二的幂(全范围二进制补码)，这是一个合理的现实世界假设，也是 C2x+ 所要求的。如果你想要更多的通用性，那就需要更多的工作。

最后，我首先写这个作为对你问题的评论，但我想得越多，它确实属于一个答案:根据你的 C 熟练程度，我会非常谨慎 对此代码进行任何不必要的或“清理”更改。你破坏的可能远远多于你修复的。仅在您已完成分析以确定存在事件错误的地方进行更改，并且不要重构事物或更改类型来修复。进行简单的直接内联修复。