检查浮点数是否为整数答案

【问题标题】：Checking if float is an integer检查浮点数是否为整数
【发布时间】：2011-08-13 09:50:21
【问题描述】：

如何检查float 变量是否包含整数值？到目前为止，我一直在使用：

float f = 4.5886;
if (f-(int)f == 0)
     printf("yes\n");
else printf("no\n");

但我想知道是否有更好的解决方案，或者这个解决方案是否有任何（或许多）缺点。

【问题讨论】：

当数字大于最大允许整数值时，您的方法将失败。
查看我的答案以解决 OP 方法的问题。
当然正确的答案是：你问错问题了。
@John Marshall：那么，正确的问题是什么？
嗯，你想做什么？如果您将值存储在float 中，可能是因为您想对其进行浮点运算。那么你的问题就变成了：这个变量，其值在特定领域的方式和取决于你做算术的仔细程度有些蓬松，是否有一个蓬松的积分？要有意义地回答这个问题，您需要考虑特定领域的蓬松度。或者，换一种说法：在这种情况下，正确的方法不是将您的值存储在适当大小的int 中是什么情况？

标签： c floating-point int

【解决方案1】：

stdlib float modf(float x, float *ipart) 分成两部分，检查返回值（小数部分）是否== 0。

【讨论】：

我一直在想，如果与我最初的解决方案相比，这是否不太贵（正如@R.. 在另一个类似的答案中所说）。
@mmutz：我说过我应该戴眼镜吗？
当号码为 23.9999999999 时是否有效？在我看来，这仅在数字为 24.0000000000001 时才有效

【解决方案2】：

if (fmod(f, 1) == 0.0) {
  ...
}

别忘了math.h 和libm。

【讨论】：

这可行，但原则上fmod 是一个相当昂贵的操作。

【解决方案3】：

if (f <= LONG_MIN || f >= LONG_MAX || f == (long)f) /* it's an integer */

【讨论】：

如果sizeof(f) > sizeof(long) 这可能不成立。
只是指出以防有人找到此答案并尝试将其应用于double。
好点。对于double，我会使用long long 和LLONG_MAX/LLONG_MIN。
@mangledorf：您的转换无效。如果值不能表示为 long，(long)f 将调用未定义的行为。因此，为了安全起见，您必须先进行比较。
@EmileCormier：作为一个数字，-1.1 * 10^20 无论如何都是一个整数，所以我猜你的意思是不同的。然而，float 的精度受到限制，因此最接近该数字的可表示值是 -109999998686059298816，它也是一个整数。由于float 有一个 24 位的有效位，任何幅度至少为 2^24 的值在小数点之后没有有效位。 C 要求 long 至少为 32 位，因此大于 LONG_MAX 或小于 LONG_MIN 的值远远超出该范围。

【解决方案4】：

除了已经给出的很好的答案，您还可以使用ceilf(f) == f 或floorf(f) == f。如果f 是整数，则两个表达式都返回true。它们还为 NaN (NaNs always compare unequal) 返回false，为±infinity 返回true，并且没有溢出用于保存截断结果的整数类型的问题，因为floorf()/ceilf() return @ 987654330@s.

【讨论】：

嗯，这违背了目的。正如标题所说，我想要检查浮点数是否为整数；而不是四舍五入。在后一种情况下，我总是有一个整数。但也感谢您指出这一点。
@sidyll：两个表达式都围绕f，是的，但它们这样做是为了检查它是否是一个整数。
@sidyll：更准确地说：注意与f相比，舍入操作的结果如何，我已经编辑了我的答案以更清楚地说明这一点，谢谢。
虽然这可行，但由于需要更改和恢复舍入模式，ceilf 和 floorf 在至少某些拱门（主要是 x86）上是不必要的昂贵操作。更快的测试是rintf(f)==f。使用-fno-math-errno，GCC 会将rintf 编译为一条内联指令。
@R.. 我是否正确假设 nearbyintf 会在没有异常或标志的情况下做同样的事情？

【解决方案5】：

我不是 100% 确定，但是当您将 f 转换为 int 并从 f 中减去它时，我相信它会被转换回浮点数。在这种情况下，这可能无关紧要，但如果您出于某种原因期望它是一个 int，它可能会出现问题。

我不知道这本身是否是一个更好的解决方案，但您可以改用模数数学，例如： float f = 4.5886; bool isInt; isInt = (f % 1.0 != 0) ? false : true; 根据您的编译器，您可能需要或不需要 1 之后的 .0，整个隐式转换再次发挥作用。在这段代码中，如果小数点右边全为零，bool isInt 应该为真，否则为假。

【讨论】：

% 运算符仅适用于整数。不过，您对 int 被强制转换为浮点数是正确的。
我的错误，我应该使用 (fmod(f , 1.0) != 0) 代替。
是的，我知道它会保持浮动，但我只是想检查一下。
不能在 gcc 上编译

【解决方案6】：

#define twop22 (0x1.0p+22)
#define ABS(x) (fabs(x))
#define isFloatInteger(x) ((ABS(x) >= twop22) || (((ABS(x) + twop22) - twop22) == ABS(x)))

【讨论】：

【解决方案7】：

请记住，这里的大多数技术都是有效的，假设先前计算导致的舍入误差不是一个因素。例如。你可以使用roundf，像这样：

float z = 1.0f;

if (roundf(z) == z) {
    printf("integer\n");
} else {
    printf("fraction\n");
}

这种技术和其他类似技术（例如ceilf、强制转换为long 等）的问题在于，虽然它们对整数常量很有效，但如果数字是由受浮点舍入误差影响的计算。例如：

float z = powf(powf(3.0f, 0.05f), 20.0f);

if (roundf(z) == z) {
    printf("integer\n");
} else {
    printf("fraction\n");
}

打印“分数”，即使 (3^1/20)²⁰ 应该等于 3，因为实际计算结果最终是 2.9999992847442626953125.

任何类似的方法，无论是fmodf 还是其他，都受此约束。在执行复杂或容易舍入计算的应用程序中，通常您想要做的是为构成“整数”的内容定义一些“容差”值（这通常适用于浮点相等比较）。我们经常将这种容差称为epsilon。例如，假设我们将原谅计算机最多 +/- 0.00001 的舍入误差。然后，如果我们正在测试z，我们可以选择 0.00001 的 epsilon 并执行以下操作：

if (fabsf(roundf(z) - z) <= 0.00001f) {
    printf("integer\n");
} else {
    printf("fraction\n");
}

你真的不想在这里使用ceilf，因为例如ceilf(1.0000001) 是 2 而不是 1，ceilf(-1.99999999) 是 -1 而不是 -2。

如果您愿意，可以使用rintf 代替roundf。

选择适合您应用的公差值（是的，有时零公差是合适的）。欲了解更多信息，请查看comparing floating-point numbers 上的这篇文章。

【讨论】：

【解决方案8】：

这涉及计算舍入。您可以根据需要设置 epsilon：

bool IsInteger(float value)
{
    return fabs(ceilf(value) - value) < EPSILON;
}

【讨论】：