如果结果不适合目标类型，结果 static_cast 是否为未定义行为

Question

我们的代码库中有一个现有函数，如下所示：

template <class OLD_TYPE,class NEW_TYPE>
bool ConvertFromToIsValid(const OLD_TYPE fromValIC, NEW_TYPE & toValOR) noexcept
{
    // Convert to new type
    toValOR = static_cast<NEW_TYPE> (fromValIC);

    // Convert back to OLD type and return true if there was no loss of
    // information.
    return( static_cast<OLD_TYPE> (toValOR) == fromValIC );

} // end ConvertFromToIsValid()

前提是如果该值可以转换为目标类型，则会返回

true

。该代码实际上并未在我们的代码库中的任何地方使用。但我只是尝试使用它，并没有达到预期的效果。

我将其放入godbolt中，发现在-O0时，它按预期工作。在-O1 处，它似乎根本无法正确运行。在 -O2 及更高版本时，它完全优化了对此函数的调用。

我刚刚尝试仔细阅读语言规范。我找不到任何地方指定这将是未定义的行为。

具体来说，我希望

UINT64_MAX

（作为 uint64_t 传递）不能在不损失精度的情况下转换为

double

。但它应该与

long double

一起使用（至少与 x64 的 clang 一起使用）。

我假设 -O0 和 -O2 之间的行为变化表明它是未定义的行为。但就像我说的，我在语言规范中找不到它的说明。

Answer 1

是的，如果在从浮点类型到整型类型的转换中浮点值超出整型类型的范围，则行为未定义。

如果我假设四舍五入到最接近，那就是这种情况，因为

double

可以准确地表示

2**64

并且它是最接近

2**64-1

的可表示值（即测试中的 std::numeric_limits::max()案例）。

但这与

static_cast

无关。这同样适用于隐式转换。