为什么从浮点到 integer 的转换会截断？

Question

在 C 和 C++ 中，我们都知道将浮点值转换为 integer 会执行截断。 这意味着，对于static_cast和 C 风格的演员表，对零的修复。

static_assert(static_cast<int>(2.9) == 2);
static_assert((int)-3.7 == -3);

要将浮点数转换为 integer，有 4 个选项，每个选项都由<cmath>中的标准 function 实现：

1. round
2. floor
3. ceil
4. trunc

根据我自己的经验，我从最常用到最不常用的选项排序（这有点主观）。

向零截断意味着从 -0.999... 到 0.999... 的所有值都转换为 0。因此，在 0 附近存在数学异常，这使得截断很少有用。 我的印象是，几乎每次程序员直接将浮点数转换为 integer 时，他实际上都想要floor ，但可以承受trunc行为，因为该值应该始终为正。

我的问题是：select 第四个选项截断的动机是什么？ 我敢打赌这主要是历史性的，但是当最初开发 C 时，肯定有一些充分的理由将 select 截断而不是更有用的舍入或地板。

Answer 1

当您想要对值的模数进行下限时使用它，而与符号无关。 发生这种情况的原因有多种，每个应用程序都是特定的。 你可能会在物理、金融、工程等领域拥有它。

在 x86_64 上， trunc(float)映射到glibc 上的roundss指令

ENTRY(__truncf_sse41)
        roundss        $11, %xmm0, %xmm0
        ret
END(__truncf_sse41)

上面的常量 $11，它是实际指令的立即操作数，并确定舍入特性。 该特定指令包含您提到的选项（请参阅Intel Intrinsics Guide ）：

__m128 _mm_round_ss (__m128 a, __m128 b, int rounding)
Synopsis
__m128 _mm_round_ss (__m128 a, __m128 b, int rounding)
#include <smmintrin.h>
Instruction: roundss xmm, xmm, imm8
CPUID Flags: SSE4.1
Description
Round the lower single-precision (32-bit) floating-point element in b using the rounding parameter, store the result as a single-precision floating-point element in the lower element of dst, and copy the upper 3 packed elements from a to the upper elements of dst.
Rounding is done according to the rounding[3:0] parameter, which can be one of:
    (_MM_FROUND_TO_NEAREST_INT |_MM_FROUND_NO_EXC) // round to nearest, and suppress exceptions
    (_MM_FROUND_TO_NEG_INF |_MM_FROUND_NO_EXC)     // round down, and suppress exceptions
    (_MM_FROUND_TO_POS_INF |_MM_FROUND_NO_EXC)     // round up, and suppress exceptions
    (_MM_FROUND_TO_ZERO |_MM_FROUND_NO_EXC)        // truncate, and suppress exceptions
    _MM_FROUND_CUR_DIRECTION // use MXCSR.RC; see _MM_SET_ROUNDING_MODE

所以这绝不是语言的选择，而是用户的需求。