找出由整数除法引起的数值误差

Question

是否有g ++警告或其他工具可以识别整数除法（截断为零）？我有成千上万行代码进行计算，不可避免地会出现数值错误，这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它们。

Answer 1

尝试-Wconversion。

来自gcc的手册页：

  

警告可能的隐式转换   改变一个价值。这包括   实数和整数之间的转换，   比如“abs（x）”，当“x”是“double”时;   签名和签名之间的转换   无符号的，如“unsigned 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   转换不会更改值   比如“abs（2.0）”。警告   签名和签名之间的转换   无符号整数可以被禁用   使用-Wno-sign-conversion。

     

对于C ++，也会警告转换   “NULL”和非指针类型之间;   令人困惑的重载决议   用户定义的转换;和   永远不会使用某种类型的转化   转换运算符：转换为   “void”，同一类型，基类或   对它们的引用。警告   签名和签名之间的转换   无符号整数被禁用   除非是C ++中的默认值   -Wsign-conversion明确启用。

对于以下示例程序（test.cpp），我收到错误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;
}

Answer 2

我很难调用这些数字错误。您要求进行整数计算，并获得整数计算的正确数字。如果这些数字不可接受，那么请求浮点计算：

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;

Answer 3

This page contains info about g++ warnings. If you've already tried -Wall then the only thing left could be the warnings in this link. On second look -Wconversion might do the trick.

注意：完全编辑了回复。

Answer 4

备注-Wconversion的gcc：

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（$ clang++ -Weverything 'file.cpp'）。

说明：

由于完全有效的整数算术而未返回使用类型float时的警告，但由于float无法存储int的所有可能值（较大的值无法通过float，但double）。因此，在浮点数的情况下将RHS指定给f时可能会有值更改，但在double的情况下则不会。为清楚起见：由于int/int而导致警告未返回，但由于作业float = int。

为此，请参阅以下问题：what the difference between the float and integer data type when the size is same in java，Storing ints as floats和Rounding to use for int -> float -> int round trip conversion

但是，使用float -Wconversion时，仍然可以用于识别受影响但可能不全面且可能不适用于此的可能行。出于-Wconversion的目的，请参阅docs/gcc/Warning-Options.html和此处gcc.gnu.org/wiki/NewWconversion

在讨论'Implicit casting Integer calculation to float in C++'

之后，可能还有兴趣

Answer 5

找到这种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。

Answer 6

看看这个clang-tidy detection。

它捕获了这样的情况：

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