为什么 double 不存储两个 int 的乘积 [重复]答案

【问题标题】：Why double is not storing the product of two int [duplicate]为什么 double 不存储两个 int 的乘积 [重复]
【发布时间】：2018-02-21 17:38:48
【问题描述】：

我正在尝试了解数字如何存储在计算机内存中的基本知识。因此，我最近开始学习 C++。我编写了以下函数，用于计算任何 int 值的平方。

 // since integer can go upto 65K value, hence the return
 // value is double to accomodate the square of highest int value.
 double square(int val) {
     return val*val;
 }

为什么65535 给我一个错误的答案，据我了解，这是int 类型变量中可以存储的最大数字？我还发现有这样的东西：

std::numeric_limits<int>::max()

这给了我2147483647。这反过来让我更加困惑，但我正在寻求解释为什么我的 square 函数失败了。

编辑

对于65535，我的g++ 编译器给了我：-131071。

【问题讨论】：

存储在 int 中的最大值实际上取决于您的编译器和 int 的字节数，如果您有一个 unsigned int，即 2 个字节（16 位），那么 65535 将是最大的价值。在这种情况下，一个 int 似乎是有符号的，并且是 4 个字节。
16 位 int 不能容纳 65535 作为最大值。最大的将是 32767，因为 int 已签名。如果您的字是 16 位，您可能希望 unsigned int 的最大值为 65535。还是您的int 32 位？从你的问题不清楚。另外，当您说错误答案时，您看到哪些答案是您认为错误的？这篇文章总体上很不清楚。
您对int 的最大大小做出了错误的假设。它可能因平台/编译器而异。 C++ 标准为您提供的所有内容都是有保证的最小大小。
有关最小整数大小的信息，请参阅 cppreference.com - Integer types。
除非你转换为double在乘法之前，你仍然在执行有符号整数乘法，在溢出的情况下其行为是不确定的。您只是将最终结果投射到 double，这没有帮助。

标签： c++

【解决方案1】：

您在这里有符号整数溢出，这是未定义的行为。你说std::numeric_limits<int>::max() 给了2147483647，因为65535 比你觉得你应该没问题。问题是你不是。当您将int 相乘时，结果将存储在int 中（即使这不是您分配给它的内容）。由于65535 * 65535 是4294836225，它会溢出结果。

解决此问题的唯一方法是使用可以容纳结果的更宽/更大的类型。例如，如果你将两个long long 相乘，你可以做65535 * 65535 并且没问题。

只要乘法中至少一个变量的类型足够大以存储结果，那么你就可以了。所以在这种情况下，两个

val * static_cast<double>(val)

和

val * static_cast<long long>(val)

会给你正确的结果。您也可以将 val 更改为 double，这样也可以解决问题。

【讨论】：

另外，由于所需的最终结果是double，我相信val * (double) val 就足够了，以浮点类型的不精确为模。
“唯一的方法”？
@bolov 如何在不使用更大数据类型的情况下存储更大的值？
我使用double 来包含65535*65535 的输出。我对 C++ 的了解非常有限。
@RajatSaxena 在这种情况下，我相信我对这个问题的评论可能就是您想要的。你只是投到double 太晚了。