c++ - 比较一个 32 位 float 和一个 32 位整数而不转换为 double 值，当任一值可能太大而无法完全适合另一种类型时

Question

我有一个 32 位 float f我需要转换为 32 位无符号整数的数字(已知为正数)。它的大小可能太大而不适合。此外，下游计算需要一些净空。我可以计算最大可接受值 m作为 32 位整数。如果 f <= m，我如何在受约束的 32 位机器 (ARM M4F) 上有效地确定 C++11数学上。请注意，这两个值的类型不匹配。以下三种方法各有其问题:

• static_cast<uint32_t>(f) <= m :我认为这会触发未定义的行为，如果 f不适合 32 位整数
• f <= static_cast<float>(m) : 如果 m太大而无法准确转换，转换后的值可能大于 m使得后续比较在某些边缘情况下会产生错误的结果
• static_cast<double>(f) <= static_cast<double>(m) : 在数学上是正确的，但需要强制转换为 double 并使用 double，出于效率原因我想避免这种情况

当然必须有一种方法可以将整数直接转换为具有指定舍入方向的 float ，即保证结果不超过输入的数量级。我更喜欢 C++11 标准解决方案，但在最坏的情况下，平台内在函数也符合条件。

Answer 1

我认为您最好的选择是针对特定平台。 2³² 可以用 float 精确表示。检查 f 是否太大而根本无法容纳，然后转换为无符号并检查 m。

const float unsigned_limit = 4294967296.0f;
bool ok = false;
if (f < unsigned_limit)
{
    const auto uf = static_cast<unsigned int>(f);
    if (uf <= m)
    {
        ok = true;
    }
}

不喜欢双重比较，但很清楚。

如果 f 通常明显小于 m(或通常明显大于)，可以针对 float(m)*0.99f 进行测试(分别为float(m)*1.01f)，然后在异常情况下做精确比较。这可能只有在分析表明性能提升值得额外的复杂性时才值得这样做。