返回负值的函数答案

【问题标题】：Function Returning Negative Value返回负值的函数
【发布时间】：2013-06-27 12:55:00
【问题描述】：

我仍然没有通过足够的测试运行它，但是由于某种原因，使用某些非负值，这个函数有时会传回一个负值。我已经在计算器中使用不同的值进行了很多手动测试，但我还没有让它显示相同的行为。

我想知道是否有人会看看我是否遗漏了什么。

float calcPop(int popRand1, int popRand2, int popRand3, float pERand, float pSRand)
{
    return ((((((23000 * popRand1) * popRand2) * pERand) * pSRand) * popRand3) / 8);
}

变量都包含随机生成的值：

popRand1：1 到 30 之间

popRand2：在 10 到 30 之间

popRand3：50 到 100 之间

pSRand：1 到 1000 之间

pERand：在 1.0f 和 5500.0f 之间，然后乘以 0.001f，然后传递给上面的函数

编辑：

好吧，在更仔细地跟踪执行之后，这不是这个函数的直接错误。它会产生一个无限正的浮点数，然后当我稍后使用此代码时会翻转为负数：

pPMax = (int)pPStore;

pPStore 是一个浮点数，它保存 popCalc 的返回值。

所以现在的问题是，我如何阻止公式这样做？即使在计算器中使用非常高的值进行测试也从未显示过这种行为。编译器如何处理导致这种情况的操作顺序或者我的值只是太高了？

【问题讨论】：

我的猜测是你溢出了，这意味着值太大了，由于它在内存中的表示方式，它变成了负数。
什么是产生负输出的输入示例？
请注意，只有整数溢出才会导致否定结果。浮点溢出将导致正无穷大。 int 的大小是多少？
@Borgleader 这似乎是正在发生的事情。浮点数变为无限正数，当我稍后将其转换为 int 时会产生负值。
所以问题出在你没有发布的代码上？如果是这样，请发布问题代码，以便我们为您提供适当的帮助。

标签： c++ function floating-point return negative-number

【解决方案1】：

在这种情况下，当您在函数返回后转换回 int 时，您可能会达到 int 的最大值，我的建议是您使用可以表示更大范围的类型价值观。

#include <iostream>
#include <limits>
#include <boost/multiprecision/cpp_int.hpp>

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::cout << "int min: " << std::numeric_limits<int>::min() << std::endl;
    std::cout << "int max: " << std::numeric_limits<int>::max() << std::endl;
    std::cout << "long min: " << std::numeric_limits<long>::min() << std::endl;
    std::cout << "long max: " << std::numeric_limits<long>::max() << std::endl;
    std::cout << "long long min: " << std::numeric_limits<long long>::min() << std::endl;
    std::cout << "long long max: " << std::numeric_limits<long long>::max() << std::endl;

    boost::multiprecision::cpp_int bigint = 113850000000;
    int smallint = 113850000000;
    std::cout << bigint << std::endl;
    std::cout << smallint << std::endl;

    std::cin.get();
    return 0;
}

正如您在此处看到的，还有其他类型的范围更大。如果这些还不够，我相信最新的 boost 版本有 just the thing for you。

【讨论】：

使用 long long int 有效。基本上，这是我正在开发的 4X 游戏的人口生成测试应用程序，需要能够达到数万亿。根据需要将 int 替换为 long long int，并且我不再显示负值，并且我的截断功能正常工作。谢谢。

【解决方案2】：

抛出异常：

if (pPStore > static_cast<float>(INT_MAX)) {
    throw std::overflow_error("exceeds integer size");
} else {
   pPMax = static_cast<int>(pPStore);
}

或者使用 float 代替 int。

【讨论】：

对，但是如果需要使用整数，那么就差不多了

【解决方案3】：

当您将每个术语的最大值相乘时，您会得到一个大约 1.42312e+12 的值，它比 32 位整数可以容纳的值要大一些，所以让我们看看标准对浮点到整数的转换有什么看法, 在4.9/1:

浮点类型的纯右值可以转换为整数类型。转换截断；也就是小数部分被丢弃。如果截断的值不能，则行为未定义以目标类型表示。

因此我们了解到，对于您的函数可以生成的大部分可能的结果值，转换回 32 位整数将是未定义的，其中包括产生负数。

这里有几个选项。您可以使用 64 位整数类型（long 或 long long 可能）来保存值，而不是截断为 int。

或者，您可以将函数的结果按比例缩小大约 1000 倍左右，以将最大结果保持在 32 位整数可以容纳的值范围内。

【讨论】：