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c++ - 查找浮点类型可以在不损失精度的情况下处理的最大整数大小

coder 2024-02-01 原文

Double 的范围大于 64 位整数，但由于其表示形式，其精度较低(因为 double 也是 64 位，它不能容纳更多的实际值)。因此，当表示较大的整数时，您会开始失去整数部分的精度。

#include <boost/cstdint.hpp>
#include <limits>

template<typename T, typename TFloat>
void
maxint_to_double()
{
    T i = std::numeric_limits<T>::max();
    TFloat d = i;
    std::cout
        << std::fixed
        << i << std::endl
        << d << std::endl;
}

int
main()
{
    maxint_to_double<int, double>();
    maxint_to_double<boost::intmax_t, double>();
    maxint_to_double<int, float>();
    return 0;
}

这打印:

2147483647
2147483647.000000
9223372036854775807
9223372036854775800.000000
2147483647
2147483648.000000

注意 max int 如何在不损失精度的情况下适应 double 和 boost::intmax_t(在本例中为 64 位)不能。 float 甚至不能容纳 int。

现在，问题是:在 C++ 中是否有一种方法可以检查给定整数类型的整个范围是否可以在不损失精度的情况下适合 float 类型？

最好是，

  • 这将是一个可用于静态断言的编译时检查，
  • 并且不会涉及枚举编译器应该知道或可以计算的常量。

最佳答案

只是一个小谓词:

#include <limits>

template <typename T, typename U>
struct can_fit
{
    static const bool value = std::numeric_limits<T>::digits
                            <= std::numeric_limits<U>::digits;
};

#include <iostream>

int main(void)
{
    std::cout << std::boolalpha;

    std::cout << can_fit<short, float>::value << std::endl;
    std::cout << can_fit<int, float>::value << std::endl;

    std::cout << can_fit<int, double>::value << std::endl;
    std::cout << can_fit<long long, double>::value << std::endl;

    std::cout << can_fit<short, int>::value << std::endl;
    std::cout << can_fit<int, short>::value << std::endl;
}

测试 T 中可用的二进制精度是否存在于 U 中。适用于所有类型。

“增强”:

// this is just stuff I use
#include <boost/type_traits/integral_constant.hpp>

template <bool B>
struct bool_type : boost::integral_constant<bool, B>
{
    static const bool value = B;
};

typedef const boost::true_type& true_tag;
typedef const boost::false_type& false_tag;

// can_fit type traits
#include <limits>

namespace detail
{
    template <typename T, typename U>
    struct can_fit
    {
        static const bool value = std::numeric_limits<T>::digits
                                <= std::numeric_limits<U>::digits;
    };
}

template <typename T, typename U>
struct can_fit : bool_type<detail::can_fit<T, U>::value>
{
    typedef T type1;
    typedef U type2;

    static const bool value = detail::can_fit<T, U>::value;
};

// test
#include <iostream>

namespace detail
{
    void foo(true_tag)
    {
        std::cout << "T fits in U" << std::endl;
    }

    void foo(false_tag)
    {
        std::cout << "T does not fit in U" << std::endl;
    }
}

// just an example
template <typename T, typename U>
void foo(void)
{
    detail::foo(can_fit<T, U>());
}

int main(void)
{
    foo<int, double>();
}

关于c++ - 查找浮点类型可以在不损失精度的情况下处理的最大整数大小，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/2582032/

amp43ltcodestdc++floating-pointdoubleprecision

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