float 能作为 bool 使用?

linjxwell

公司代码里看到有用 float 作为 if 语句的判断, 所以写了以下的测试程序, 结果在 vs2010 和 g++ 4.8.4 都会输出 false 那一行. 我疑问: 0.0f 的位模式和整形 0 是一样的? 还是说编译器处理了?

1. #include <cstdio>
   
2. 
   
3. int main(int argc, char* argv[])
   
4. {
   
5.         float f = 0.0f;
   
6.         if (f)
   
7.                 printf("0.0f true\n");
   
8.         else
   
9.                 printf("0.0f false\n");
   
10. 
    
11.         printf("===\n");
    
12. 
    
13.         union GameValue
    
14.         {
    
15.                 int nValue;
    
16.                 float fValue;
    
17.         };
    
18. 
    
19.         GameValue gv;
    
20.         gv.fValue = 0.0f;
    
21.         if (gv.nValue)
    
22.                 printf("gv.fValue==0.0f true\n");
    
23.         else
    
24.                 printf("gv.fValue==0.0f false\n");
    
25. 
    
26.         return 0;
    
27. }

复制代码

hellioncu

部分浮点数能精确表示。
反正别这么用。

bruceteen

0.0f 的位模式和整形 0 是一样的?
------ 确实可能一样，但和你的问题无关，if (f) 相当于 if( f !=0 )

给你一个示例：

1. #include <stdio.h>
   
2. #include <string.h>
   
3. 
   
4. int main( void )
   
5. {
   
6.     unsigned a = 0x80000000; // 看好，这里不是0
   
7.     float b;
   
8.     memcpy( &b, &a, sizeof(b) );
   
9. 
   
10.     if( b )
    
11.         printf( "true\n" );
    
12.     else
    
13.         printf( "false\n" ); // 执行这一句
    
14. 
    
15.     return 0;
    
16. }

复制代码

b的位模式和整型0是不一样的，但仍然执行else那句。

C标注如是说：

if( expression ) statement
The substatement is executed if the expression compares unequal to 0.

safedead

回复 3# bruceteen


你这段代码被gcc4.4.7编译成了如下汇编代码，条件判断被直接干掉了
gcc -Wall -O2 test.c -S

1.         .file   "test.c"
   
2.         .section        .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1
   
3. .LC0:
   
4.         .string "false"
   
5.         .text
   
6.         .p2align 4,,15
   
7. .globl main
   
8.         .type   main, @function
   
9. main:
   
10. .LFB30:
    
11.         .cfi_startproc
    
12.         movl    $.LC0, %edi
    
13.         subq    $8, %rsp
    
14.         .cfi_def_cfa_offset 16
    
15.         call    puts
    
16.         xorl    %edi, %edi
    
17.         call    exit
    
18.         .cfi_endproc
    
19. .LFE30:
    
20.         .size   main, .-main
    
21.         .ident  "GCC: (GNU) 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-16)"
    
22.         .section        .note.GNU-stack,"",@progbits
    

复制代码

safedead

回复 2# hellioncu


   
同意，强烈建议不要这么用，编译器如何私下处理这种东西是难以测度的

bruceteen

回复 4# safedead
这是两回事
之所以会优化掉，是因为编译器知道if(f)必然不成立；之所以知道if(f)必然不成立，是因为f在编译期间就确定了0值。

或者这么说：
假如你用 scanf 输入 a 值 0x80000001，那么编译器就没法优化，但依然输出 false
   

safedead

回复 6# bruceteen

我把代码稍微改了下

1. #include <stdio.h>
   
2. #include <string.h>
   
3. #include <stdint.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <unistd.h>
   
6. 
   
7. int foo(float b)
   
8. {
   
9.         if( b )
   
10.                 printf( "true\n" );
    
11.         else
    
12.                 printf( "false\n" );
    
13. 
    
14.         return 0;
    
15. }
    
16. 
    
17. int main(int argc, char *argv[])
    
18. {
    
19.         foo(0.0f);
    
20.         foo(0.1f);
    
21.         exit(EXIT_SUCCESS);
    
22. }
    

复制代码

编译执行：

[root@sxy-lenovo ~]# gcc -Wall -O2 test.c
[root@sxy-lenovo ~]# ./a.out
false
true

很有趣是不？（虽然是恶趣味）

查看汇编代码，if那句被翻译成下面这段：

1.         ucomiss .LC0(%rip), %xmm0
   
2.         jp      .L9
   
3.         jne     .L9

复制代码

看到这段我就震惊了，jne的含义好说，不等于，jp是啥意思？为奇数！

楼主贴的代码看来没大家想的那么简单，如果是产品代码，里面估计还有其它含义

linjxwell

回复 7# safedead

应该没什么神秘的含义, 主要是那个 union 的代码, 原来是

1. if (gv.fValue)

复制代码

后来被人改掉了, 改为

1. if (gv.nValue)

复制代码

并写上注释说(大意): 用 float 作 bool 是不对的

然后我就不知道为什么不行?
如果是我改的话, 我会改为

1. if (gv.fValue > 0.0f)

复制代码

因为代码后面是 gv.fValue 的值去乘其他的数, 所以, 这里 if 语句主要是判断不等于 0 的情况, 但是又因为用到了 union, 所以, 感觉改的不对, 而又有疑惑~
而我又没学过汇编..

safedead

回复 8# linjxwell


汇编不能用于理解C语言语法，仅仅能作为一个实现的参考
float不是简单的数据，它是有特定结构的，有兴趣的话可以去看IEEE754浮点数的资料
正因为它具有特定结构，所以不能简单的比较

在if语句中，使用float通常要用标准的浮点表达式，常见的规则之一就是不推荐用 "=="去和浮点常数比较
一个简单的10进制浮点数转化为2进制浮点数很可能变成无限循环小数从而产生误差

   

bruceteen

回复 8# linjxwell
作者搞错了吧
根据C标准，只要是scalar type就可以作为if的表达式，所以 if( float ) 是完完全全符合标准的，而且C标准明确说了它相当于 if( float != 0 )
反而，作者通过union存进去float，取出来int，这种行为却是未定义行为，可以google一下 类型双关(type punning) 和 严格别名(strict aliasing) 相关的内容