将负 const double 转换为 unsigned 结果为 0 而 non-const double 很好答案

【问题标题】：Casting a negative const double to unsigned results in 0 while non-const double is fine将负 const double 转换为 unsigned 结果为 0 而 non-const double 很好
【发布时间】：2021-04-30 15:10:22
【问题描述】：

我有这个代码：

#include <iostream>

int main() {
    double val = -400.0;
    const double constVal = -400.0;
    std::cout << val << std::endl;
    std::cout << static_cast<unsigned>(val) << std::endl;
    std::cout << constVal << std::endl;
    std::cout << static_cast<unsigned>(constVal) << std::endl;

    return 0;
}

当我运行它时，这是输出：

为什么会这样？适度的谷歌搜索在这件事上没有显示任何内容。

【问题讨论】：

啊哈！思考了大约 10 分钟后，我意识到不同之处不在于第二个值是 const，而是（意外地）它也是 constexpr。所以第二个强制转换是在编译时计算的，第一个是在运行时计算的。
@MooingDuck 这实际上是一个很好的答案，从“UB，鼻恶魔”中得到很好的刷新
更好的标题可能是“将负值转换为 unsigned 会导致奇怪的行为”
@SergeyA：这不是答案，因为正确答案是“UB，鼻恶魔”。解释的行为只是一个有趣的旁注。
我想，“不是答案”也将是高度特定于编译器和优化级别的。这是一个很好的理论来解释为什么会发生这种情况（对于这个特定的编译器和优化级别的组合）。

标签： c++ constants static-cast

【解决方案1】：

来自cppreference.com：

浮点类型的纯右值可以转换为任何类型的纯右值整数类型。小数部分被截断，即小数部分被丢弃。如果该值不适合目标类型，行为未定义（即使目标类型是无符号的，模运算不适用）。如果目标类型是 bool，这是一个布尔转换（见下文）。

-400 不适合unsigned，因此行为未定义。试图推理任何类型的一致性都是无用的。

由于这是未定义的行为，编译器可以在这种情况下做任何事情。通常，他们会做任何使他们（定义的）行为的其余部分更容易编码的事情。尽管有popular sayings，编译器不太可能让恶魔飞出你的鼻子，但人们不应该期待任何特别的行为。

【讨论】：

任何东西？它会射你吗，天哪；）
@anastaciu 是的。
如果我是赌徒，我不会赌它会射你。但如果它要向你开枪，它至少是符合标准的。
只是不要在 gcc 中打开-Woptimize-out-non-pedantic-programmers 标志，你会没事的。
如果未定义的行为导致编译器开枪，请向编译器供应商提交错误报告。这种行为可能会对编译器供应商的声誉产生不利影响，尽管他们的最佳意图是使用达尔文自选算法减少未定义的行为。