Swift 为什么Int（Float（Int.max））给我一个错误？

我观察到一些非常奇怪的东西。如果在Swift中运行此代码：

Int(Float(Int.max))

它会崩溃，并显示错误消息：

致命错误：无法将浮点值转换为Int，因为结果将大于Int.max

这真的是违反直觉的，所以我将表达式扩展为3行，并尝试查看操场中每一步发生的情况：

let a = Int.max
let b = Float(a)
let c = Int(b)

它与相同的消息崩溃。这次，我看到

a

是9223372036854775807，

b

是9.223372e+18。显然，

a

比

b

大36854775807。我也知道浮点是不准确的，所以我希望小于

Int.max

，最后几位是0

我还尝试了双倍

，它也崩溃了

然后我想，也许这就是浮点数的行为，所以我在Java中测试了同样的东西：

long a = Long.MAX_VALUE;
float b = (float)a;
long c = (long)b;
System.out.println(c);

它打印预期的9223372036854775807

swift有什么问题？
转换“过大”浮点时，swift和Java的行为不同
将数字转换为整数。Java截断任何浮点值
大于
Long.MAX_值=2^63-1
：

long c = (long)(1.0E+30f);
System.out.println(c);
// 9223372036854775807

Swift期望该值在
Int
范围内，并中止
在运行时异常情况下，否则：

/// Creates a new instance by rounding the given floating-point value toward
/// zero.
///
/// - Parameter other: A floating-point value. When `other` is rounded toward
///   zero, the result must be within the range `Int.min...Int.max`.
public init(_ value: Float)

例如：

let c = Int(Float(1.0E30))
print(c)
// fatal error: Float value cannot be converted to Int because the result would be greater than Int.max

您的值
Float（Int.max）
也是如此，它是
最接近Int.max的浮点表示值
若要大于
Int.max
，
Double
或
Float
的尾数中没有足够的位来准确表示
19
有效位，因此您将得到一个四舍五入的结果

如果使用
字符串（格式：）
打印
浮点值
，则可以看到更精确的
浮点值表示形式
：

let a = Int.max
print(a)                          // 9223372036854775807
let b = Float(a)
print(String(format: "%.1f", b))  // 9223372036854775808.0

因此，由
Float
表示的值
1
大于
Int.max


许多值将转换为相同的
Float
值。问题是，在产生不同的
Double
或
Float
值之前，您需要减少多少
Int.max

以双倍开头

：

var y = Int.max

while Double(y) == Double(Int.max) {
    y -= 1
}

print(Int.max - y)  // 512

因此，使用

Double

，最后的

512

Int

都将转换为相同的

Double

Float

表示值的位更少，因此映射到同一个

Float

的值更多。切换到

-1000

，以便在合理的时间内运行：

var y = Int.max

while Float(y) == Float(Int.max) {
    y -= 1000
}

print(Int.max - y)  // 274877907000

因此，你期望一个

Float

可以准确地表示一个特定的

Int

是错误的

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评论中的后续问题：

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如果float没有足够的位来表示Int.max，那么它是如何表示的呢 能代表一个比这更大的数字吗

浮点数表示为两部分：尾数和指数。尾数表示有效数字（二进制），指数表示2的幂。因此，浮点数可以通过尾数为1并带有表示幂的指数来精确表示偶数幂2

不是2的偶数幂的数字可能有一个二进制模式，其中包含的数字比尾数中所能表示的数字还要多。这是

Int.max

（2^63-1）的情况，因为在二进制中，它是

111111111111111111111111111

（63 1）。32位的

浮点

不能存储63位的尾数，因此必须对其进行舍入或截断。在

Int.max

的情况下，四舍五入1得到值

10000000000000000000000000000000000000000000000000

。从左边开始，尾数只表示1个有效位（尾随的

0

是免费的），因此这个数字是

1

的尾数和

64的指数

请参阅@MartinR的答案以了解Java所做的解释。
Java只是在Double/Float-to-long转换中截断，例如
（long）（1.0E100）
也计算为9223372036854775807。如果Float没有足够的位来表示
Int.max
，它如何能够表示大于该值的数字1？@Sweeper，这是一个很好的问题。我将更新我的答案。@Sweeper它可以简单地用1的尾数和63的指数来存储它–因此1*2^63。但是，2^63-1（
Int64.max
）的位模式是63个重复1s，因此需要四舍五入才能存储（因为
Float
只有32位长）。