“C 编译器默认将浮点常量保存为 double”的含义

Question

我刚开始接触 C（K.N king 的 C 编程）时，我遇到了以下段落：

** 默认情况下，浮点常量存储为双精度数。其他 换句话说，当 C 编译器在程序中找到常量 57.0 时，它会安排 以与双变量相同的格式存储在内存中的数字。这 规则通常不会引起问题，因为双精度值会自动转换 必要时浮动。 **

假设我有以下陈述：

浮点数 x = 5.0;

浮点 y = 5.0f;

这个例子中的段落是什么意思？语句 1 和语句 2 在以位存储值方面有什么区别？

第一条语句中，5.0是不是先保存为double，然后作为float分配给x？

谢谢你。

Answer 1

作者的断言“默认情况下，浮点常量存储为双精度数”很可能出自 C 标准中的这一段，C 2018 6.4.4.2 4：

无后缀浮点常量的类型为

double

。如果后缀为字母

f

或

F

，则其类型为

float

。如果后缀为字母

l

或

L

，则其类型为

long double

。

该段落清楚地表明，源代码中的浮点常量默认情况下（意味着它没有后缀）被解释为

double

。但作者关于价值被“存储”的说法并不准确。 C 标准告诉我们如何解释源代码，但它不要求存储常量。即使在 C 标准用来指定 C 语义的抽象模型中，在考虑优化之前，也只是指定将变量的值存储在变量的内存中，而不是存储常量的值。

此规则通常不会产生问题，因为必要时双精度值会自动转换为浮点数。

我想说的是，这种自动转换引起的问题很少见。说它“通常”不会引起问题可能会导致学生将其视为一般规则，而不是对何时可能发生问题保持谨慎。在为特定任务精心设计浮点常量的情况下，应使用后缀来确保常量具有完全所需的值。

在您的示例中，有 5 个，

float x = 5.0;

和

float y = 5.0f;

将在

x

中产生相同的值，因为 5 在

float

和

double

中都可以表示。但是，请考虑以下代码：

#include <stdio.h>


int main(void)
{
    float x = 0x9.876548000000000000001p0;
    float y = 0x9.876548000000000000001p0f;
    printf("%a\n", x);
    printf("%a\n", y);
}

在我的 C 实现中，

x

和

y

获得不同的值，并且打印：

0x1.30eca8p+3
0x1.30ecaap+3

原因是这样的：

• 在

  float x = 0x9.876548000000000000001p0;

  中，9.876548000000000000001₁₆ 转换为

  double

  。最后 1 位比双精度数可表示的位低几位，因此向下舍入，产生 9.876548₁₆。然后将这个

  double

  转换为

  float

  存储在

  x

  中。 4 的低位是最后一个适合

  float

  的位，因此 8 的第一位是第一个不适合的位。这是

  float

  中可表示的两个值 9.87654₁₆ 和 9.87655₁₆ 之间的中间值。如果平局，则规则是四舍五入到偶数低位，因此转换结果为 9.87654₁₆，并存储在

  x

  中。

  0x1.30eca8p+3

  是该数字的另一种表示形式。

• 在

  float x = 0x9.876548000000000000001p0;

  中，9.876548000000000000001₁₆ 转换为

  float

  。同样，4 的低位适合，所以不适合的部分是 8000000000000001。由于 1，这超过了从 9.87654₁₆ 到 9.87655₁₆ 的一半，所以没有平局，并且是圆形的最接近的值会产生 9.87655₁₆，这就是存储在

  y

  中的内容。打印它会产生

  0x1.30ecaap+3

  ，相同值的另一种表示形式。