【C進階】這種地方別再強制類型轉(zhuǎn)化了,來告訴你個小技巧!
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本篇文章主要解決的問題是C語言整形與浮點型轉(zhuǎn)化過程中的精度損失從而容易產(chǎn)生bug,對于浮點和整形的相關內(nèi)容大家可以參考下面兩篇文章<【重磅】“整形數(shù)”還真沒那么簡單(C語言版)>、<【典藏】別怪"浮點數(shù)"太坑(C語言版本)>,這里就不再贅敘了。
1
參考小程序:
1#include <stdio.h>
2#include <stdlib.h>
3
4/*************************************
5 * Fuction:精度損失
6 * Author : (公眾號:最后一個bug)
7 ************************************/
8 int main(int argc, char *argv[]) {
9 float fVal1 = 0;
10 int sVal1 = 60012502;
11 int sVal2 = 60012501;
12
13 printf("sizeof(int) = %d\n",sizeof(int));
14 printf("sizeof(float) = %d\n",sizeof(float));
15
16 fVal1 = (float) sVal1;
17 printf("fVal1 = %f\n",fVal1);
18
19 fVal1 = (float) sVal2;
20 printf("fVal1 = %f\n",fVal1);
21
22
23 sVal1 = (int) fVal1;
24 printf("sVal1 = %d\n",sVal1);
25
26 sVal2 = (int) fVal1;
27 printf("sVal2 = %d\n",sVal2);
28
29 if(sVal1 == sVal2)
30 {
31 printf("sVal1 == sVal2\n");
32 }
33 else
34 {
35 printf("sVal1 != sVal2\n");
36 }
37
38 printf("公眾號:最后一個bug\n");
39
40 return 0;
41}
運行結(jié)果:
分析一下:
我只想說真的牛,轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去竟然使得兩個不一樣的數(shù)相等了,所以大家在平時的項目中進行強制類型轉(zhuǎn)化可要慎重考慮下了。
其發(fā)生該情況的主要原因是由于4字節(jié)float類型變量不能完全覆蓋int類型的所有類型數(shù)值,所以在進行強制類型轉(zhuǎn)化的過程中會產(chǎn)生精度上的損失,這樣大家稍不留意就會有一些不必要的麻煩。
2
大家對數(shù)據(jù)進行強制類型轉(zhuǎn)化很大部分都是為了方便計算,比如通過AD采樣獲得的數(shù)據(jù)都是整形的數(shù)據(jù),通過比例因子處理以后成為了浮點數(shù)據(jù),然后通過浮點進行計算實在是再方便不過了。
對于上面這種強制類型轉(zhuǎn)化情景是值得考慮的,可是對于下面的場景就沒有必要了,反而容易出現(xiàn)問題。
對于上面這種處理情景,估計很多小伙伴就直接通過整形接受到數(shù)據(jù),然后強制類型轉(zhuǎn)化為了浮點類型進行保存,當需要使用到該參數(shù)的時候,又通過把該浮點存儲保存的值強制類型轉(zhuǎn)化為整形,最后再進行整形參數(shù)的相關處理。
經(jīng)過這樣整形-->浮點-->整形的處理,如果你拿著最后的整形進行數(shù)據(jù)判斷,就很大概率上會存在類似于前面的Demo程序那樣存在bug。
那么有一些小伙伴該問了,為什么不用整形存儲呢 ? 用整形存儲不就沒這個問題了嗎 ?當你真正進入工作崗位,可能某一天一個同事離職,把一堆攤子丟給你了,然而里面的數(shù)據(jù)結(jié)構等等處理,不是不想動,而是不敢動,往往新接手的代碼把控能力有有限,可能不小心的參數(shù)配置都會導致程序奔潰,還真不敢大動作?所以還是技巧性的填好坑,等待下一次重構的機會。
3
其實對于內(nèi)存上所保存的數(shù)據(jù)是沒有具體類型的,所謂數(shù)據(jù)類型僅僅只是以怎樣一種方式進行數(shù)據(jù)的訪問罷了,我們通過指針來進行訪問就很好的說明了這個問題,例如int *ptr,表示ptr所指向的地址以int類型進行訪問,如果把ptr改為float類型即float *ptr,其便以float類型來訪問地址所對應的內(nèi)存。
既然像第二小節(jié)說的float類型的參數(shù)保存區(qū)無法修改了,那么我們就想辦法直接繞過float類型來進行數(shù)據(jù)訪問。
參考demo:
1#include <stdio.h>
2#include <stdlib.h>
3
4/*************************************
5 * Fuction: 兩個宏--可以繼續(xù)擴展
6 * Author : (公眾號:最后一個bug)
7 ************************************/
8#define SET_INT_VAL(addr,val) *((int*)(&addr)) = val
9#define SET_GET_VAL(addr) *((int*)(&addr))
10
11/*************************************
12 * Fuction: 改善小技巧
13 * Author : (公眾號:最后一個bug)
14 ************************************/
15 int main(int argc, char *argv[]) {
16 float fVal1 = 0;
17 int sVal1 = 60012502;
18
19 printf("sizeof(int) = %d\n",sizeof(int));
20 printf("sizeof(float) = %d\n",sizeof(float));
21
22 //接受整形數(shù)據(jù)到float數(shù)據(jù)內(nèi)存
23 SET_INT_VAL(fVal1,sVal1);
24
25 //float數(shù)據(jù)內(nèi)存獲得整形數(shù)據(jù)
26 printf("SET_GET_VAL(fVal1) = %d\n",SET_GET_VAL(fVal1));
27 printf(" sVal1 = %d\n",sVal1);
28
29 printf("公眾號:最后一個bug\n");
30
31 return 0;
32}
運行結(jié)果:
分析一下:
Demo中通過兩個宏進行地址的類型處理轉(zhuǎn)化,對float內(nèi)存進行直接訪問來保存整形數(shù)據(jù),同樣后面通過地址的直接訪問來獲得整形數(shù)據(jù),這樣就可以繞開float類型的處理問題。
同時大家也要注意其本地類型占用字節(jié)大小(float)需>=所要轉(zhuǎn)化的類型占用字節(jié)大小(int),否則會造成數(shù)據(jù)的篡改,這樣就會造成更多麻煩。
其實這里僅僅只用float進行存儲參數(shù)的設計,原本就存在設計上的缺陷,可以通過共聯(lián)體,或者無類型內(nèi)存設計方案進行處理,這樣就不會出現(xiàn)類似的問題了。
4、最后小結(jié)
今天主要是跟大家分享了一個小案例,大家好好理解下,C語言雖然語法不多,不過想要寫出好的C代碼并非易事,需要多練多悟!作者也會慢慢回顧這些年的編程經(jīng)驗并分享給大家。
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