为啥 GCC 会警告这种隐式转换？

Posted 2023-02-25

【中文标题】为啥 GCC 会警告这种隐式转换？

【英文标题】：Why does GCC warn against this implicit conversion?为什么 GCC 会警告这种隐式转换？

【发布时间】：2011-12-05 19:54:21

【问题描述】：

GCC 警告我以下代码包含可能会更改值的隐式转换：

#include <stdlib.h>
float square = rand();

但是，以下内容不会产生任何警告：

float square = 100;

GCC 给出的警告如下：

tests/ChemTests.cpp:17:23: error: conversion to ‘float’ from ‘int’ may alter its value

我不明白为什么前者会发出警告，因为 rand() 已正确声明并返回 int，就像 100 整数文字一样。

为什么第一行给出编译器警告但第二行没有，即使两者都有从 int 到 float 的隐式转换？

【问题讨论】：

我发现除非我使用 -Wconversion 选项，否则我不会收到警告。

【参考方案1】：

在 Mysticial 所写的内容中添加一些内容（这是正确的）：您的 C 实现使用 float，它们是 32 位的 32 bits IEEE 754 single precision binary floating-point 和 int。在“你的”int 中，您可以有 31 位数字和 1 位符号。在“你的”浮动中，mantissa 是 24 位，并且有 1 位符号。显然，需要超过 24 位加号才能表示的 ints 不能完全转换为“您的”float。 （我使用“your”来表示“your”编译器，即您正在使用的编译器。C 标准并没有说明float 或int 的确切长度。

现在，rand() 可以生成任何int 数字，因此编译器必须向您发出警告。 100 是编译时已知的数字文字，因此编译器可以静态检查该数字是否可转换。

（即使没有确切解释浮点数是如何工作的，您的 int 也是 32 位并且“支持”仅整数。您的 float 是 32 位并且“支持”浮点数。显然浮点数更难来表示（您必须保存小数点所在的位置），因此如果int 和float 的长度相同，则必须支付“价格”。价格是精确的。）

要回复您所做的评论，您可以在与 0“连续”的 float 中精确表示的最大数字（因此 0...数字都可以精确表示）是 16777215（尾数 = 16777215 和指数 = 0）和 16777216（尾数 = 1 和指数 = 24，因为它是 1 * 2 ^ 24）。 16777217 无法准确表示。 16777218 是。

【参考方案2】：

并非每个int 都可以表示为float。具体来说，如果int 中设置的最高位和最低位之间的位数大于FLT_MANT_DIG - 1（在<float.h> 中定义），则它不能精确地表示为float。 （double 和 DBL_MANT_DIG - 1 也是如此。）编译器警告您可能会丢失精度，因为 rand() 的声明意味着 rand() 可以返回任何 int，包括那些不能表示为float。

gcc 应该足够聪明，知道何时可以精确表示 int 字面量：

float f= 1<<FLT_MANT_DIG; // yes
float g= (1<<FLT_MANT_DIG) - 1; // yes
float h= (1<<FLT_MANT_DIG) + 1; // no
float i= (1<<(FLT_MANT_DIG + 1)); // yes

gcc 应该只针对初始化 h 发出警告。

顺便说一句，如果RAND_MAX 小于或等于(1<<FLT_MANT_DIG) - 1，即使编译器向您抱怨，您也可以安全地将rand() 分配给float。

【参考方案3】：

当转换可能导致精度损失时，GCC 会发出此警告。 （换句话说，值可能会被“改变”）

在第一种情况下，rand() 返回一个int。由于并非所有可以存储在 int 中的值都可以表示为 float，因此它会发出此警告。

在第二种情况下，100 可以安全地转换为 float 而不会损失任何精度。

【讨论】：

这是否意味着float f = 123456789会报错？

它不会出错，但应该给出警告。此刻我面前没有 GCC，但我刚刚在 Visual Studio 中对其进行了测试，它给出了警告：warning C4305: 'initializing' : truncation from 'int' to 'float'