所有 C 编译器在将浮点转换为整数时都会隐式删除小数吗？

Question

我注意到在 GCC 和 Clang 下，当我将

float

值转换为

int

时，后端会执行一些操作将真正的浮点数据转换为整数 - 小数部分被忽略，而整数部分是被解释为

int

的部分。例如，表达式

( unsigned int ) 101.75f

的计算结果为

101

。

这很简洁，但我很好奇：这只是这些特定编译器内置的一些行为，还是实际上是 C 编程语言的必需功能？

如果是前一种情况，有什么方法可以禁用此功能吗？如果有一种超级简单的方法可以将

float

值天真地转换为

unsigned int

而不进行任何“实际”转换，我会很感兴趣。例如，我使用这个网页获得了

101.75f

的IEEE-754表示，即

01000010110010111000000000000000

。如果这 32 位天真地解释为

unsigned int

，我的原始表达式

( unsigned int ) 101.75f

将计算为

1120632832

而不是

101

。

Answer 1

将浮点类型转换为整数类型会截断小数部分。这是由 C 标准第 6.3.1.4p1 节规定的：

当实浮点类型的有限值转换为整数时 除

_Bool

以外的类型，小数部分将被丢弃（即 值被截断为零）。如果积分部分的值 不能用整数类型表示，行为未定义。

这是因为显式转换（即强制转换）和隐式转换都会将表达式的 value 从一种类型转换为另一种类型。您似乎要问的是 float 的

representation

是否可以重新解释为

int

。

您可以使用

union

来执行这样的重新解释：

union {
    unsigned int i;
    float f;
} u;
u.f =  101.75f;
printf("%u\n", u.i);

Answer 2

这只是这些特定的编译器内置的一些行为，还是它实际上是 C 编程语言的必需功能？

这是C编程语言的一个特性。规范说：

当实浮点类型的有限值转换为

_Bool

以外的整数类型时， 小数部分被丢弃（即，该值被截断为零）。如果积分部分的值 不能用整数类型表示，行为未定义。

（C17 6.3.1.4/1；已添加强调）

您可以更普遍地将其理解为产生值转换的类型转换，而不是对象表示的转换。

要将一个对象表示的字节复制到另一个对象中，请使用

memcpy()

或（在 C 中，但不是 C++）联合。

float my_float = 1.234567e+89;
uint32_t my_uint;

// with memcpy():
memcpy(&my_uint, &my_float, sizeof(my_uint));

// with a union:
union { float as_float; uint32_t as_int; } my_union = { .as_float = my_float };
uint32_t my_other_uint = my_union.as_int;