如何将 Math.Ceiling 结果转换为 int？

Question

Math.Ceiling 返回double 因为double 可能存储更大的数字。 但是，如果我确定 int 类型能够存储结果，我应该如何转换？投射(int) Math.Ceiling(... 是否安全？

Answer 1

如果你确定你没有越过 int 的容量，这样做应该是完全安全的

int myInt = (int)Math.Ceiling(...);

如果您不确定界限，您可以使用long 而不是int。

Answer 2

根据 C++ 实践，我将使用以下内容。即使上限返回 99.99999...8 或 100.000000...1，也保证得到正确的结果

var result = (int)(Math.Ceiling(value) + 0.5);

如果您信任它的实现，下面的代码也应该可以工作

var result = Convert.ToInt32(value);

Answer 3

如果只考虑速度，那么 Int 输入和输出的 Math.Ceiling 会很慢。最快的是内联表达式。 2.4 秒 vs 33 毫秒。

警告：仅适用于正值 value 和 divisor。

A) 模数

这是我想出的一个，显然之前也被 C/C++ 开发人员发现过：

var ceilingResult = (value / divisor) + (value % divisor == 0 ? 0 : 1);

根据我自己的 10M 迭代基准，Math.Ceiling 大约需要 2.4 秒。在命名函数中调用此表达式需要约 380 毫秒，而将其作为直接内联表达式需要约 33 毫秒。

B) 仅简单算术

也可以考虑使用@mafu 的建议

var ceilingResult = (value + divisor - 1) / divisor;

请参阅此470x upvoted C++ answer 以获取参考和验证。还有https://stackoverflow.com/a/4175152/887092。

C) DivRem

在查看这个答案时，https://stackoverflow.com/a/14878734/887092，我注意到让我想起 DivRem CPU 指令的评论。见https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.math.divrem?view=netframework-4.8。 Math.DivRem 应该解析为这样的 CPU 指令。

var quotient = Math.DivRem(value, divisor, out long remainder);
var ceilingResult = quotient + (remainder == 0 ? 0 : 1);

[我没有测试过这个]。请参阅https://stackoverflow.com/a/924160/887092，了解潜在的边缘情况（使用负 Int 数）

可能会对此进行进一步优化 - 可能是通过强制转换。在这个答案https://stackoverflow.com/a/924160/887092 中，使用了一个 if 条件语句 - 它们大致相同。

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3的表现：

• Modulus：有两个添加的操作，还有一个条件分支。
• 算术：在序列中有一些额外的数学运算。
• DivRem：基于 Modulus 方法。如果 C# 确实将 Math.DivRem 解析为单个 CPU 指令，这可能会更快。进一步的优化也是可能的。

我不确定这两者在各种架构上的表现如何。但现在您可以选择探索。

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如果您希望将 Math.Floor 用于 Int 输入和输出，那就更简单了：

var floorResult = (value / divisor);

Answer 4

我会选择

int x = (int)Math.Ceiling(0.9); // 1

Answer 5

如果您不确定，您可以随时添加 if 语句并检查您返回的数字是否高于 int.MaxValue

Answer 6

int oInt = Convert.ToInt32(Math.Ceiling(value));

由于Math.Ceiling 返回double，并且您想将其转换为int，请使用Convert 类。
例子：

double[] values= { Double.MinValue, -1.38e10, -1023.299, -12.98,
                   0, 9.113e-16, 103.919, 17834.191, Double.MaxValue };
int result;

foreach (double value in values)
{
   try {
      result = Convert.ToInt32(value);
      Console.WriteLine("Converted the {0} value '{1}' to the {2} value {3}.",
                        value.GetType().Name, value,
                        result.GetType().Name, result);
   }
   catch (OverflowException) {
      Console.WriteLine("{0} is outside the range of the Int32 type.", value);
   }   
}                                 
//    -1.79769313486232E+308 is outside the range of the Int32 type.
//    -13800000000 is outside the range of the Int16 type.
//    Converted the Double value '-1023.299' to the Int32 value -1023.
//    Converted the Double value '-12.98' to the Int32 value -13.
//    Converted the Double value '0' to the Int32 value 0.
//    Converted the Double value '9.113E-16' to the Int32 value 0.
//    Converted the Double value '103.919' to the Int32 value 104.
//    Converted the Double value '17834.191' to the Int32 value 17834.
//    1.79769313486232E+308 is outside the range of the Int32 type.