当将 NaN 转换为 int 时，为什么值会根据是否分配给变量而改变？答案

【问题标题】：When cast NaN to int, why does the value change depending on whether it is assigned to a variable or not?当将 NaN 转换为 int 时，为什么值会根据是否分配给变量而改变？
【发布时间】：2017-03-01 16:27:04
【问题描述】：

将 double.NaN 转换为 int 将为 0。

Console.WriteLine(unchecked((int)double.NaN));    // 0

但是，将 double.NaN 分配给变量然后强制转换为 int 将是 -2147483648。

double value = double.NaN;
Console.WriteLine (unchecked ((int) value));    // -2147483648
Console.WriteLine ((int) value);                // -2147483648

为什么结果会根据是否赋值给变量而改变？

C# 规范

6.2.1 显式数字转换

在检查的上下文中，转换过程如下：
- 如果操作数的值为 NaN 或无穷大，则会引发 System.OverflowException。
- 否则，源操作数将向零舍入到最接近的整数值。如果这个整数值在目标类型的范围内，那么这个值就是转换的结果。
- 否则，将引发 System.OverflowException。
在未经检查的上下文中，转换始终成功，并按如下方式进行。
- 如果操作数的值为 NaN 或无穷大，则转换的结果是目标类型的未指定值。
- 否则，源操作数将向零舍入到最接近的整数值。如果这个整数值在目标类型的范围内，那么这个值就是转换的结果。
- 否则，转换的结果是目标类型的未指定值。

环境

编译器：Visual Studio 2013
Rimtime：.NET Framework 4.6.0
操作系统：Windows 10 版本 1607
CPU：英特尔酷睿 i7 920

窗户：

Console.WriteLine(Environment.OSVersion);    // Microsoft Windows NT 6.2.9200.0
Console.WriteLine(Environment.Version);      // 4.0.30319.42000

【问题讨论】：

我建议你看看 IL - 我怀疑 compiler 正在执行第一次转换，只是将结果硬编码为 0。而在你的变量情况下您是在要求 CLR 执行此操作。
我无法复制。 Console.WriteLine(unchecked((int)double.NaN)); 在我尝试时打印 -2147483648。
您使用的是什么版本的编译器？我也没有收到0。
这让我想起了无数“为什么int *c; printf("%d", *c); print 37` 人们问的关于 C 的未定义行为问题。规范告诉你这将是一个未指定的数字。你甚至不应该感到惊讶如果每次运行程序时它都是不同的数字。
你在Nasal Deamons的领域，它返回两个不同的数字，因为它“感觉像它”。

标签： c#

【解决方案1】：

默认情况下，控制台应用程序编译为unchecked。这就是为什么您的上一个示例显示的值与显式使用 unchecked 的示例相同。

对于您的其余示例，您引用的规范部分适用：

在未经检查的上下文中，转换始终成功，并按如下方式进行。

如果操作数的值为 NaN 或无穷大，则转换的结果是目标类型的未指定值。

（我强调）。

未指定表示您不能依赖结果。可以是0 或-2147483648 或其他任何内容。

我想弄清楚在你的特殊情况下会发生什么，但我得到-2147483648 两种方式。所以很难追踪。

【讨论】：

我也无法在我的系统上重现它，但将 .NET Fiddle 编译器更改为“.NET 4.5”而不是“Roslyn 1.0.0-rc1”，它显示为零：dotnetfiddle.net/ckfngN

【解决方案2】：

环顾四周后，我想我明白这里发生了什么。您不是在投射 0，而是在投射 NaN。 int 或 Int32 的范围比 double 小得多。我认为这些令人愉快的不太清楚的规则共同作用导致了差异：

如果操作数的值为 NaN 或无穷大，则转换的结果是目标类型的未指定值。否则，源操作数向零舍入到最接近的整数值。

如果这个整数值在目标类型的范围内，那么这个值就是转换的结果。

这里的目标类型是较小的int，而您得到的值“-2147483648”是 32 位有符号整数的最小值。这表明铸造操作正在将 NaN 转换为 double.NegativeInfinity 以便对其执行操作。与double.NegativeInfinity 最接近的整数是int.MinValue，这是您得到的值。

综上所述，该值未指定这一事实意味着您获得的结果可能取决于太多因素，甚至取决于您是否分配了变量，甚至是什么处理器架构你有。您不应该使用 NaN 强制转换来做任何有意义的事情，因此 NaN 永远不会被分配一个实际的设置值（主要是因为根据定义，它会是一个数字）。出于这个原因，在大多数情况下，NaN 结果应被视为错误。最终，实际值是没有意义的。

【讨论】：