定位由于整数除法引起的数值误差

Locating numerical errors due to Integer division

本文关键字：误差 除法 于整数 整数 定位      更新时间：2023-10-16

是否有 g++ 警告或其他工具可以识别整数除法（截断为零）？ 我有数千行代码，其中的计算不可避免地会出现数值错误，通常是由于需要定位的"float = int/int"。 我需要一种合理的方法来找到这些。

试试-Wconversion .

来自 gcc 的手册页：

警告可能出现的隐式转换 更改值。这包括 实数和整数之间的转换， 如"abs （x）"，当"x"为"双倍"时; 已签名和 之间的转换 无符号，例如"未签名的 UI = -1";和 转换为较小的类型，例如 "sqrtf （M_PI）"。不要警告 显式转换，如"abs （（int） x）" 和"UI = （无符号） -1"，或者如果 值不会因转换而改变 就像在"腹肌（2.0）"中一样。 关于以下方面的警告 已签名和 之间的转换 无符号整数可以通过以下方式禁用 使用 -Wno-sign-conversion。

对于C++，还要警告转化 在"NULL"和非指针类型之间; 令人困惑的重载分辨率 用户定义的转换;和 永远不会使用类型的转化 转换运算符：转换为 "void"，相同类型，基类或 对它们的引用。关于以下方面的警告 已签名和 之间的转换 无符号整数由 默认为C++，除非 -显式启用 wsign 转换。

对于以下示例程序（test.cpp），我得到错误test.cpp: In function ‘int main()’: test.cpp:7: warning: conversion to ‘float’ from ‘int’ may alter its value。

#include <iostream>
int main()
{
    int a = 2;
    int b = 3;
    float f = a / b;
    std::cout << f;
    return 0;
}

我很难称这些数字错误。 您请求整数计算，并获得了用于整数计算的正确数字。 如果这些数字不可接受，则要求浮点计算：

int x = 3;
int y = 10;
int z = x / y;
// "1." is the same thing as "1.0", you may want to read up on
// "the usual arithmetic conversions."  You could add some
// parentheses here, but they aren't needed for this specific
// statement.
double zz = 1. * x / y;

此页包含有关 g++ 警告的信息。 如果您已经尝试过-Wall那么唯一剩下的可能是此链接中的警告。 再看一眼-Wconversion可能会解决问题。

注意：已完全编辑响应。

关于 gcc -Wconversion的评论：

将浮点变量的类型从 float 更改为 double 会使警告消失：

$ cat 'file.cpp'
#include <iostream>
int main()
{
   int a = 2;
   int b = 3;
   double f = a / b;
   std::cout << f;
}

使用 $ g++-4.7 -Wconversion 'file.cpp' 进行编译不会返回任何警告（如$ clang++ -Weverything 'file.cpp' ）。

解释：

使用类型 float 时不会返回警告，因为整数算术完全有效，而是因为float无法存储所有可能的int值（较大的值不能由float捕获，而只能由double捕获）。因此，在浮点数的情况下将 RHS 分配给 f 时，值可能会发生变化，但在双精度的情况下则不会。明确说明：返回警告不是因为int/int，而是因为分配float = int。

为此，请参阅以下问题：当 java 中大小相同时，浮点数和整数数据类型之间有什么区别，将整数存储为浮点数和舍入以用于 int -> 浮点数 -> int 往返转换

但是，当使用float -Wconversion时，对于识别受影响的可能行仍然有用，但并不全面，实际上并不打算这样做。出于-Wconversion的目的，请参阅 docs/gcc/Warning-Options.html 和此处 gcc.gnu.org/wiki/NewWconversion

可能感兴趣的也是在讨论"隐式强制转换整数计算以浮点C++"

查找此类错误的最好方法是进行非常好的单元测试。所有替代方案都不够好。

看看这个叮叮当当的检测。

它捕获了这样的情况：

d = 32 * 8 / (2 + i);
d = 8 * floatFunc(1 + 7 / 2);
d = i / (1 << 4);
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