为什么 Float 到 Double 的转换在运行时会失败？答案

【问题标题】：Why do conversions of Float to Double fail at runtime?为什么 Float 到 Double 的转换在运行时会失败？
【发布时间】：2017-09-28 14:15:18
【问题描述】：

我有以下代码：

func roughlyEq<T: FloatingPoint>(_ a: T, _ b: T) -> Bool {
  return abs(a - b) < (0.01 as! T)
}

当我使用 Float 类型的参数调用它时，我会在运行时崩溃：

Could not cast value of type 'Swift.Double' (0x10043e6a8) to 'Swift.Float' (0x10043e5e0)

这毫无意义——0.01 确实可以转换为浮点数，比如当我写Float(0.01) 时。为什么会出现这个错误？

相反的方向也失败了：

Could not cast value of type 'Swift.Float' (0x1004ea5e0) to 'Swift.Double' (0x1004ea6a8).

如何让这个方法起作用？

【问题讨论】：

标签： swift casting floating-point type-conversion

【解决方案1】：

正如亚历山大已经说过的，你不能从Double强制转换到Float。文字常量 0.01 在您的函数，如果T 是Float，则转换as! T 失败

一个简单的解决方案是为BinaryFloatingPoint 定义函数相反，它描述了“二进制浮点类型”并扩展了FloatingPoint 协议。所有常用的浮点类型（Float、Double 和 CGFloat) 符合 BinaryFloatingPoint。由于BinaryFloatingPoint 也继承自 ExpressibleByFloatLiteral，您现在可以与 0.01字面量：

func roughlyEq<T: BinaryFloatingPoint>(_ a: T, _ b: T) -> Bool {
    return abs(a - b) < 0.01
}

这里0.01 的类型是从上下文推断为T。

或者作为协议扩展方法：

extension BinaryFloatingPoint {
    func roughlyEq(_ other: Self) -> Bool {
        return abs(self - other) < 0.01
    }
}

【讨论】：

这是否可以定义为成员函数，以便我可以做 a.roughlyEq(b)，理想情况下适用于不同的浮点类型 a 和 b，或者至少适用于相同的类型？据推测，在前一种情况下，我们必须找到一种方法将两者转换为相同的类型，也许是通过 NSNumber。
@VaddadiKartick：查看更新的答案。如果您想比较不同的浮点类型，那么您可能必须定义一个自定义协议（如 Alexander 的回答），它允许将所有操作数转换为通用类型。
有没有办法创建一个具有通用参数类型的 Double ？我不介意它是否因为反射或其他动态而变慢。
@VaddadiKartick：对不起，我不明白你的问题。
我的意思是使用泛型类型 T 的参数调用 Double 的 init() 方法，而不是 Float 或 Double。也许使用反射。只要它在运行时有效，我不希望编译器妨碍。

【解决方案2】：

因为Double 和Float 是完全不相关的类型。即Double 不是Float 的超类型的类/协议，反之亦然。

请注意，仅仅因为存在初始化器可以在 Double 和 Float 之间来回转换，并不意味着您可以在它们之间来回转换。

FloatingPoint 协议很好地抽象了浮点类型的行为，并且完全根据Self 定义了大多数事物，并且从不假设Double 或Float（或任何具体的type) 是比其他任何类型都更有特权或特殊的 Self 类型。

我认为没有办法使用通用函数扩展FloatingPoint，因为Float 和Double 操作本质上是非通用的（因为它们绑定到具体类型，并且实现它们的硬件）。

我会这样做：

protocol DoubleOrFloat: FloatingPoint, ExpressibleByFloatLiteral {}
extension Float: DoubleOrFloat {}
extension Double: DoubleOrFloat {}


extension DoubleOrFloat {
    func roughlyEquals(_ other: Self) -> Bool {
        let closeEnoughThreshold: Self = 0.01
        return abs(self - other) < closeEnoughThreshold
    }
}

关键行是let closeEnoughThreshold: Self = 0.01。有可能是因为DoubleOrFloat是ExpressibleByFloatLiteral的子类型，所以知道浮点字面量0.01可以转换为Self（已知Self是DoubleOrFloat，这意味着ExpressibleByFloatLiteral )。

【讨论】：