将 double 转换为 int 时抛出浮点异常答案

【问题标题】：floating point exception is thrown when casting double to int将 double 转换为 int 时抛出浮点异常
【发布时间】：2019-07-02 03:15:41
【问题描述】：

考虑这段代码：

#include <iostream>
#include <climits>
#include <fenv.h>

int main()
{
    feenableexcept(FE_INVALID);
    double d = INT_MAX * 2.0f;
    int i = (int)d; // it throws here fp exception and terminates. Why ?

    std::cout << i << std::endl;

    return 0;
}

这里首先要注意的是，将 double 转换为 int 会导致临时值溢出（大于 INT_MAX），这当然通常是未定义的行为。

但我更担心的是，这里的 FP 异常可以通过将FE_INVALID 常量标志传递给feenableexcept 函数来捕获。

从cpp_reference可以看出FE_INVALID和溢出根本没有关系。

为什么这里的整数溢出会导致fp异常？

这是因为 UB 的性质吗？

【问题讨论】：

INT_MAX * 2.0f 可以表示为float 吗？你为什么用2.0f而不是2.0？
@SidS 确实有点奇怪的选择，但它适合。 FLT_MAX 通常是 3.40282e+38。
@BaummitAugen 当然可以，但是会缺少精度？ INT_MAX * 2.0f / 2 可能不等于 INT_MAX。
@BaummitAugen，在我的系统上这个代码：cout << INT_MAX << ' ' << int(INT_MAX * 2.0f / 2) << ' ' << int(INT_MAX * 2.0 / 2) << endl; 输出2147483647 -2147483648 2147483647
请注意常见的混淆来源。浮点异常不是 C++ 异常，因此不会被抛出。浮点数的人称错误为异常，但它们是两个不同的东西。

标签： c++ c++11 exception floating-point integer-overflow

【解决方案1】：

由于这是 C++ 标准的 UB，当然语言本身没有指定。

但是，在这方面，您的实现遵循 IEEE-754（大多数实现基于其浮点行为的标准），其中指出：

当 NaN 或无限操作数不能以目标格式表示时，否则不能被指示，无效操作异常应发出信号。 当数字操作数转换为超出目标格式范围的整数，如果出现无效操作异常，则应发出信号这种情况不能以其他方式表示。

（5.8“从浮点到整数格式转换的详细信息”，强调我的）

发出信号时如何处理这些异常留给实现；为他们设置陷阱是其中一种可能性。

延伸阅读：gcc's documentation on FP exceptions

【讨论】：