在 std::floor 之后转换为 int 是否能保证正确的结果？

Question

我想要一个带有语法的 floor 函数，

int floor(double x);

但 std::floor 返回一个 double。 保证

static_cast <int> (std::floor(x));

给我正确的整数，或者我可能会遇到相差一的问题吗？ 这似乎有效，但我想确定一下。

对于奖励积分，为什么 std::floor 首先返回 double ？

Answer 1

double 的范围远大于 32 或 64 位整数的范围，这就是 std::floor 返回 double 的原因。 只要在适当的范围内，转换为 int 应该没问题 - 但请注意，double 无法准确表示所有 64 位整数，因此您也可能会结束当超出 double 的准确度（即两个连续双精度值之间的差异大于 1）时，就会出现错误。

Answer 2

static_cast <int> (std::floor(x));

几乎可以满足您的要求，是的。 它为您提供最接近的整数，四舍五入到无穷大。 至少只要您的输入在整数可表示的范围内。
我不确定你所说的“添加 .5 之类的”是什么意思，但它不会产生相同的效果

并且 std::floor 返回一个双精度值，因为这是最通用的。 有时您可能想要对浮点型或双精度型进行四舍五入，但保留类型。 也就是说，将 1.3f 舍入到 1.0f，而不是 1。

如果 std::floor 返回 int，则很难做到这一点。 （或者至少你会有额外的不必要的演员在那里减慢速度）。

如果 Floor 只执行舍入本身，而不更改类型，则可以在需要时将其转换为 int 。

另一个原因是双精度数的范围远远大于整数的范围。 可能无法将所有双精度数舍入为整数。

Answer 3

C++ 标准规定 (4.9.1)：

“浮点类型的右值可以转换为整数类型的右值。转换会截断；即，小数部分被丢弃。如果截断的值，则行为未定义无法在目标类型中表示”。

因此，如果要将 double 转换为 int，该数字在 int 范围内，并且所需的向上舍入为零，那么只需将数字转换为 int 就足够了：

(int)x;

Answer 4

如果您想处理各种数字条件并希望以受控方式处理不同类型的转换，那么也许您应该查看 Boost.NumericConversion。 该库允许处理奇怪的情况（例如超出范围、舍入、范围等），

以下是文档中的示例：

#include <cassert>
#include <boost/numeric/conversion/converter.hpp>

int main() {

    typedef boost::numeric::converter<int,double> Double2Int ;

    int x = Double2Int::convert(2.0);
    assert ( x == 2 );

    int y = Double2Int()(3.14); // As a function object.
    assert ( y == 3 ) ; // The default rounding is trunc.

    try
    {
        double m = boost::numeric::bounds<double>::highest();
        int z = Double2Int::convert(m); // By default throws positive_overflow()
    }
    catch ( boost::numeric::positive_overflow const& )
    {
    }

    return 0;
}

Answer 5

大多数标准数学库使用双精度数，但也提供浮点版本。 如果您不想使用双精度数，则 std::floorf() 是 std::floor() 的单精度版本。

编辑：我删除了之前答案的一部分。 我曾说过，当转换为 int 时，下限是多余的，但我忘记了这只适用于正浮点数。

Answer 6

您可以考虑使用 std::llround(std::floor(x)) 作为长范围内的双打。