g ++编译器中奇怪的缩小转换双浮点警告

Question

我有这个函数用于从极坐标符号中创建一个向量，其中使用了大括号初始化器：

// Constructs a 2D vector from XY-coordinates.
inline vector2(float x, float y) : x_(x), y_(y) { }

// Constructs a 2D vector from polar coordinates
static vector2 polar(float r, float phi) {
    return {r * cos(phi), r * sin(phi)};
}

在 MSVS 中一切似乎都很好，但 g++ 编译器显示的警告对我来说似乎很奇怪：

vector2.h:37:23: warning: narrowing conversion of ‘(((double)r) * cos(((double)phi)))’ from ‘double’ to ‘float’ inside { } [-Wnarrowing]
             return {r * cos(phi), r * sin(phi)};
                     ~~^~~~~~~~~~

如果我使用构造函数警告消失：

// Constructs a 2D vector from polar coordinates
static vector2 polar(float r, float phi) {
    return vector2(r * cos(phi), r * sin(phi));
}

为什么会出现此警告？这是否意味着编译后的程序会从float 到double 并返回到float 进行不必要的转换？

更新 这是最小的可重现示例

#include <iostream>
#include <cmath>

using std::cout;
using std::endl;

class Pair {
public:
    float x_;
    float y_;

    inline Pair(float x, float y) : x_(x), y_(y) {};

};

Pair braced(float a) {
    return {a * 2, cos(a) * 3};
}

Pair constr(float a) {
    return Pair(a * 2, cos(a) * 3);
}

Pair stdbraced(float a) {
    return {a * 2, std::cos(a) * 3};
}

Pair stdconstr(float a) {
    return Pair(a * 2, std::cos(a) * 3);
}

int main() {
    float x = 2.0;
    auto a = braced(x);
    cout << a.x_ << ' ' << a.y_ << endl;
    auto b = constr(x);
    cout << b.x_ << ' ' << b.y_ << endl;
    auto c = stdbraced(x);
    cout << c.x_ << ' ' << c.y_ << endl;
    auto d = stdconstr(x);
    cout << d.x_ << ' ' << d.y_ << endl;
}

g++ test.cpp -o test的输出：

test.cpp: In function ‘Pair braced(float)’:
test.cpp:15:27: warning: narrowing conversion of ‘(cos(((double)a)) * (double)3)’ from ‘double’ to ‘float’ inside { } [-Wnarrowing]
         return {a*2,cos(a)*3};
                     ~~~~~~^~

所以使用std::cos 会有所帮助。但主要问题仍然存在（并且困扰我） - 为什么警告仅在使用支撑初始化时出现？

Answer 1

如果您能发布整个源代码，将会很有帮助。

根据您发布的内容，我假设您没有类似的东西

using namespace std;

所以cos() 和sin() 是旧的C 版本。他们都期望double 类型的输入。 cosf() 和 sinf() 是期望浮点数的函数。由于您使用的是 c++，因此您希望使用 STL 函数而不是旧的 C 函数。

所以请执行以下操作

static vector2 polar(float r, float phi) {
    return {r * std::cos(phi), r * std::sin(phi)};
}

STL 函数是重载的，因此它们将 float 和 double 作为输入，没有任何隐式转换。

Answer 2

您没有使用正确的cos 和sin

#include <cmath>

class vector2 {
public:
float x_, y_;
// Constructs a 2D vector from XY-coordinates.
inline vector2(float x, float y) : x_(x), y_(y) { }
};

// Constructs a 2D vector from polar coordinates
static vector2 polar(float r, float phi) {
    return {r * std::cos(phi), r * std::sin(phi)};
}

使用std::cos 和std::sin 会得到正确的结果，因为它们像this 一样重载：

double cos (double x);
float cos (float x);
long double cos (long double x);
double cos (T x);           // additional overloads for integral types

编辑： 在compiler explorer 中运行它只是给出相同的警告，但按下cppinsights 按钮会给出更正确的错误：

/home/insights/insights.cpp:17:20：错误：在初始化列表 [-Wc++11-narrowing] 中，非常量表达式不能从类型“double”缩小到“float” 返回 {a * 2, cos(a) * 3}; ^~~~~~~~~~ /home/insights/insights.cpp:17:20：注意：插入显式强制转换以消除此问题 返回 {a * 2, cos(a) * 3}; ^~~~~~~~~~

这导致了initializer list 的定义，其中提到了list-initialize 和“缩小”小节

缩小转化范围 列表初始化通过禁止以下内容来限制允许的隐式转换：

• 从浮点类型转换为整数类型
• 从 long double 转换为 double 或 float 以及从 double 转换为 float，除非源是常量表达式且不会发生溢出
• 从整数类型转换为浮点类型，除非源是一个常量表达式，其值可以完全存储在目标类型中
• 从整数或无作用域枚举类型转换为不能表示原始所有值的整数类型，除非源是一个常量表达式，其值可以完全存储在目标类型中

所以，如果我没看错，那应该是一个错误。