std::chrono::round 对超出范围的值的行为是否符合预期？

Question

我目前正在将

std::chrono::duration<float>

舍入为

std::chrono::duration<uint32_t>

，当我给它超出范围的值时，它会舍入为

1s

而不是

4294967295s

。

看看标准，上面写着

template <class ToDuration, class Rep, class Period>   
constexpr ToDuration round(const duration<Rep, Period>& d);

[...]
返回：

ToDuration

中可表示的最接近于

d

的值t。 [...]

这是我的确切代码：

#include <chrono>
#include <cstdio>
#include <limits>
#include <cstdint>

int main()
{
        std::chrono::duration<float> seconds{std::numeric_limits<float>::max()};
        printf("float:    %f\n", seconds.count());
        printf("uint32_t: %u\n", std::chrono::round<std::chrono::duration<uint32_t>>(seconds).count());
        printf(" int32_t: %d\n", std::chrono::round<std::chrono::duration<int32_t>>(seconds).count());
        printf("uint64_t: %lu\n", std::chrono::round<std::chrono::duration<uint64_t>>(seconds).count());
        printf(" int64_t: %ld\n", std::chrono::round<std::chrono::duration<int64_t>>(seconds).count());
}

输出

float:    340282346638528859811704183484516925440.000000
uint32_t: 1
 int32_t: -2147483647
uint64_t: 9223372036854775809
 int64_t: -9223372036854775807

如您所见，其他整数类型的行为也很奇怪。与

std::lround

等人不同，

std::chrono::round

没有说明如果浮点输入超出范围，则未定义。

我错过了什么吗？

（就上下文而言，我在 x86_64 上使用

clang

版本

14.0.0-1ubuntu1.1

编译了这个，但我首先在使用

gcc

的 ARMv7 系统上注意到了这个问题。）

Answer 1

duration<Rep, Ratio>

是围绕

Rep

的简单薄包装纸。在您的示例中，

Rep

是

float

的参数中的

round

和结果中的

uint32_t

。

作为一个薄包装器，

duration

不会改变

Rep

的基本行为，例如溢出和转换。这样做会增加开销，而这通常是不可取的。

如果需要诸如溢出检查之类的特定行为，

chrono

可以通过允许

duration<safe_int>

来实现这一点，其中

safe_int

是模拟整数算术但检查溢出的假设类类型。此类库的现实世界示例存在，并且不需要需要特殊调整才能与

chrono

一起使用。

对于本问题中所询问的

float

和

uint32_t

，未定义的行为会导致

float

和

uint32_t

级别，而不是

chrono

级别。 具体来说，将

float

转换为

uint32_t

时，如果

float

中的截断值无法在

uint32_t

中表示，则行为未定义。