将最小 32 位整数 (-2147483648) 转换为浮点数会得到正数 (2147483648.0)

Question

我正在开发一个嵌入式项目，当时我遇到了一些我认为很奇怪的行为。我设法在键盘上重现它（见下文）来确认，但我的机器上没有任何其他 C 编译器来尝试它。

场景：我有一个

#define

表示 32 位整数可以容纳的最大负值，然后我尝试用它来与浮点值进行比较，如下所示：

#define INT32_MIN (-2147483648L)

void main()
{
    float myNumber = 0.0f;
    if(myNumber > INT32_MIN)
    {
        printf("Everything is OK");
    }
    else
    {
        printf("The universe is broken!!");
    }
}

键盘链接：http://codepad.org/cBneMZL5

对我来说，这段代码看起来应该可以正常工作，但令我惊讶的是它打印出来了

The universe is broken!!

。

此代码隐式将

INT32_MIN

转换为

float

，但事实证明，这会导致浮点值

2147483648.0

（正数！），即使浮点类型完全能够表示

-2147483648.0

.

有人对这种行为的原因有任何见解吗？

代码解决方案：正如 Steve Jessop 在他的回答中提到的，

limits.h

和

stdint.h

已经包含正确的（工作）

int

范围

define

，所以我现在使用这些而不是我自己的

#define

问题/解决方案说明摘要：鉴于答案和讨论，我认为这是对正在发生的事情的一个很好的总结（注意：仍然阅读答案/评论，因为它们提供了更详细的解释）：

我使用的是具有 32 位
```
long
```
的 C89 编译器，因此任何大于
```
LONG_MAX
```
且小于或等于
```
ULONG_MAX
```
后跟
```
L
```
后缀的值都具有
```
unsigned long
```
```
(-2147483648L)
```
实际上是
```
-
```
（参见上一点）值
```
unsigned long
```
上的一元
```
-(2147483648L)
```
。此否定操作将值“包装”为
```
unsigned long
```
的
```
2147483648
```
值（因为 32 位
```
unsigned long
```
的范围为
```
0
```
-
```
4294967295
```
）。
这个
```
unsigned long
```
数字 看起来 就像预期的负
```
int
```
值一样，当它被打印为
```
int
```
或传递给函数时，因为它首先被转换为
```
int
```
，这将其包装出来-范围
```
2147483648
```
到
```
-2147483648
```
（因为 32 位
```
int
```
的范围是 -2147483648 到 2147483647）
但是，转换为
```
float
```
时，使用实际的
```
unsigned long
```
值
```
2147483648
```
进行转换，从而得到
```
2147483648.0
```
的浮点值。

Answer 1

更换

#define INT32_MIN (-2147483648L)

与

#define INT32_MIN (-2147483647 - 1)

-2147483648

被编译器解释为

2147483648

的否定，这会导致

int

溢出。所以你应该写

(-2147483647 - 1)

来代替。
但这都是

C89

标准。请参阅 Steve Jessop 的回答

C99

。
此外，

long

在 32 位计算机上通常为 32 位，在 64 位计算机上通常为 64 位。

int

事情就在这里完成。

Answer 2

在具有 32 位

long

的 C89 中，

2147483648L

具有类型

unsigned long int

（请参阅 3.1.3.2 整数常量）。因此，一旦将模算术应用于一元减运算，

INT32_MIN

就是正值 2147483648，类型为

unsigned long

。

在 C99 中，如果

2147483648L

大于 32 位，则

long

具有类型

long

，否则为

long long

（请参见 6.4.4.1 整数常量）。所以没有问题，

INT32_MIN

是负值-2147483648，类型为

long

或

long long

。

类似地，在

long

大于 32 位的 C89 中，

2147483648L

具有类型

long

并且

INT32_MIN

为负数。

我猜你使用的是 32 位的 C89 编译器

long

。

一种看待它的方式是，C99 修复了 C89 中的一个“错误”。在 C99 中，没有

后缀 always 的十进制文字具有有符号类型，而在 C89 中，它可能是有符号的或无符号的，具体取决于其值。

顺便说一句，您可能应该做的是包含

limits.h

并使用

INT_MIN

作为

int

的最小值，并使用

LONG_MIN

作为

long

的最小值。它们具有正确的值和预期类型（

INT_MIN

是

int

，

LONG_MIN

是

long

）。如果您需要精确的 32 位类型（假设您的实现是 2 的补码）：

对于不必是可移植的代码，您可以使用您喜欢的正确大小的类型，并断言它是安全的。
对于必须可移植的代码，请搜索适用于 C89 编译器的 C99 标头版本
```
stdint.h
```
，然后使用其中的
```
int32_t
```
和
```
INT32_MIN
```
。
如果其他方法都失败，请自己写
```
stdint.h
```
，并使用WiSaGaN答案中的表达式。如果
```
int
```
至少为 32 位，则其类型为
```
int
```
，否则为
```
long
```
。

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