C++ 独立于实现的浮点/整数转换

假设

I

是某种整数类型，而

F

是某种（实）浮点类型

我想写两个函数。第一个函数应取类型为

i

的值

i

，并返回一个布尔值，指示转换为

F

的

i

是否属于可表示范围，即

（F）i

是否具有定义的行为

第二个函数应取类型为

f

的值

f

，并返回一个布尔值，指示转换为

I

的

f

是否属于可表示范围，即

（I）f

是否具有定义的行为

是否有可能编写这样一个函数，在每个符合标准的实现上都是正确的，并且对于任何输入都不会表现出未定义的行为？特别是，我不想假设浮点类型是IEEE 754类型

我分别询问C和C++以及它们各自的标准版本，如果改变了答案，

基本上，这个问题的目的是要弄清楚（合理的）浮点/积分转换是否可能，而完全不依赖IEEE 754或其他标准或硬件细节。我问是出于好奇

与例如

INT\u MAX

或

FLT\u MAX

进行比较似乎是不可能的，因为在不知道哪种类型的范围更大的情况下，不清楚要在哪种类型中进行比较。

一些浮点到一些INT相当容易，因为我们可以假设

FLT\u基数！=10

（2N浮点）且FP的范围超过整数范围

形成精确的FP限制
测试FP的分数部分是否为0**。（也处理NaN、inf）
如果太阳性，则进行检测。
如果太阴性，则进行测试。
测试是否转换为整数值舍入

伪码

// For now, assume 2's complement.
// With some extra macro magic, could handle all integer encodings. 

// Use integer limits whose magnitudes are at or 1 away from a power-of-2  
//   and form FP power-of-2 limits 
// The following will certainly not incur any rounding
#define FLT_INT_MAXP1 ((INT_MAX/2 + 1)*2.0f)
#define FLT_INT_MIN (INT_MIN*1.0f)

status float_to_int_test(float f) {
  float ipart;
  if (modff(f, &ipart) != 0.0) {
    return not_a_whole_number;
  }
  if (f >= FLT_INT_MAXP1) return too_big;
  if (f < FLT_INT_MIN) return too_negative;
  if (f != (volatile float) f)) return rounding_occurred;
  return success;
}

---

简化是可能的，但是要开始做一些事情

需要额外代码的极端情况包括

int128\u t

或范围大于

float

和

FLT\u基数==10

---

---

**Hmmm-似乎OP不关心分数部分。在这种情况下，对于一半的问题来说是一个很好的重复。

std:：numeric_limits

应该为您提供所需的所有信息，以了解这些值是否可转换（需要进行计算）。@NathanOliver，我不确定应该使用什么进行比较。正如我提到的，我认为我无法与

max

进行比较，因为这已经需要将操作数转换为该类型，这可能是不可能的。我可以将整数的log2与

max_指数

进行比较，但我不确定当它们比较相等时是否能得出任何结论。相关的，甚至是一个duplicate@GreenTree谢谢，我一定是找错词了。这个问题和其他相关的问题似乎是重复的。但是我仍然需要详细阅读它们。仅仅做双向转换和检查相等性有什么问题吗？我很难想象这样做会失败。是的，我对分数部分不感兴趣。我认为，

I

的范围可能大于

F

的范围是有问题的。链接的问题并不能完全回答这个问题，但我想可以认为是重复的。如果有人想以复制品的形式关闭它，我会同意的。@U标记是的，“我比F的大”是很棘手的-我稍后会补充一些东西-现实生活正在召唤我离开。处理“对小数部分不感兴趣”。

status int_to_float_test(int i) { 
  volatile float f = (float) i;
  if (float_to_int_test(f) != success) return fail
  volatile int j = (int) f;
  if (i != j) return fail;
  return success;
}