c# - 转换 float -> double -> float

Question

是否可以将 float 转换为 double，然后返回而不丢失精度？我的意思是第一个 float 应该与结果 float 完全相同。

Answer 1

是的，我们可以测试它:

float fl = float.NegativeInfinity;

long cycles = 0;

while (true)
{
    double dbl = fl;
    float fl2 = (float)dbl;

    int flToInt1 = new Ieee754.Int32SingleConverter { Single = fl }.Int32;
    int flToInt2 = new Ieee754.Int32SingleConverter { Single = fl2 }.Int32;

    if (flToInt1 != flToInt2)
    {
        Console.WriteLine("\nDifferent: {0} (Int32: {1}, {2})", fl, flToInt1, flToInt2);
    }

    if (fl == 0)
    {
        Console.WriteLine("\n0, Sign: {0}", flToInt1 < 0 ? "-" : "+");
    }

    if (fl == float.PositiveInfinity)
    {
        fl = float.NaN;
    }
    else if (float.IsNaN(fl))
    {
        break;
    }
    else
    {
        fl = Ieee754.NextSingle(fl);
    }

    cycles++;

    if (cycles % 100000000 == 0)
    {
        Console.Write(".");
    }
}

Console.WriteLine("\nDone");
Console.ReadKey();

和实用类:

public static class Ieee754
{
    [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
    public struct Int32SingleConverter
    {
        [FieldOffset(0)]
        public int Int32;

        [FieldOffset(0)]
        public float Single;
    }

    public static float NextSingle(float value)
    {
        int bits = new Int32SingleConverter { Single = value }.Int32;

        if (bits >= 0)
        {
            bits++;
        }
        else if (bits != int.MinValue)
        {
            bits--;
        }
        else
        {
            bits = 0;
        }

        return new Int32SingleConverter { Int32 = bits }.Single;
    }
}

在我的电脑上，在 Release模式下，没有调试器(Visual Studio 中的 Ctrl+F5)，大约需要 2 分钟。

大约有 40 亿个不同的 float 值。我将它们转换并将它们转换为 int 以对它们进行二进制检查。请注意，NaN 值是“特定的”。 IEEE754 标准有多个 NaN 值，但 .NET 将它们“压缩”为单个 NaN 值。因此，您可以创建一个 NaN 值(通过位操作手动)，该值无法正确来回转换。 “标准”NaN 值已正确转换，PositiveInfinity 和 NegativeInfinity、+0 和 也是如此-0。