为什么从 float 到 int 的转换会返回 float 的整数部分（在 C 中）？

Question

众所周知，将 float 转换为 int 后，int 变量获取 float 变量的整数部分，丢弃小数部分。

以32位浮点数为例，其值为-248.75，内存中的值如下：

float_t a = -248.75; // in binary: 11000011 01111000 11000000 00000000

如下图：

该二进制值代表以下十进制值：

11000011 01111000 11000000 00000000 = 3279470592

然后，据我所知，将该二进制内容转换为（无符号或无符号）整数，它应该返回以下值：

uint32_t u32 = (uint32_t) a;   -> 3,279,470,592  (**11000011 01111000 11000000 00000000**)
uint16_t u16 = (uint16_t) a;   -> 49152          (00000000 00000000 **11000000 00000000**)
uint8_t  u8  = (uint8_t)  a;   -> 0              (00000000 00000000 00000000 **00000000**)
int32_t  i32 = (int32_t)  a;   -> -1,131,986,944 (**01000011 01111000 11000000 00000000**) (the first bit is the sign)

那么，为什么这些变量的值却是248呢？ （反之亦然，从整数到浮点）PD：我要的是技术背景

Answer 1

因为转换不是将浮点数的二进制表示形式复制为整数。 In 通过丢弃浮点数的小数部分将浮点数（无论如何表示）转换为整数

您想要查看所需数字的二进制表示形式：

1. 使用

   union

   ：

uint32_t viaUnion(float x)
{
    union
    {
        uint32_t u32;
        float f;
    }un = {.f = x};

    return un.u32;
}

2. 使用

   memcpy

   功能：

uint32_t viaMemcpy(float x)
{
    uint32_t u32;

    memcpy(&u32, &x, sizeof(u32));

    return u32;
}

Answer 2

基本上：因为这就是 C 语言所说应该发生的事情。它与类型的底层二进制表示无关。

强制转换是显式转换，因此适用浮点到整数转换的规则。 C17 6.3.1.4：

当实浮点类型的有限值转换为_Bool以外的整数类型时，小数部分将被丢弃（即该值被截断为零）。如果整数部分的值不能用整数类型表示，则行为未定义。

如果您对纯二进制表示感兴趣，您可以使用指向字符的指针检查 C 中的任何类型：

float_t a = -248.75;
unsigned char* ptr = (unsigned char*)&a;
for(size_t i=0; i<sizeof(a); i++)
{
  printf("%.2X ", ptr[i]);
}

小端机上的输出：

00 C0 78 C3