Как справиться с переполнением поплавка?

Question

Если происходит переполнение значения, я хочу установить его на ноль, например так ...

m_speed += val;
if ( m_speed > numeric_limits<float>::max()) { // This might not even work, since some impls will wraparound after previous line
  m_speed = 0.f
}

, но как только val было добавлено к m_speed, переполнение уже произошло (и я предполагаю, что такая же проблема возникнет, если я if (( m_speed + val ) > ..).

Как я могу убедиться, что переполнение произойдет, не вызывая переполнение?

Answer 1

Вы можете сделать:

if (numeric_limits<float>::max() - val < m_speed)
{
    m_speed = 0;
}
else
{
    m_speed += val;
}

Другим методом может быть:

m_speed += val;
if (m_speed == numeric_limits<float>::infinity())
    m_speed = 0;

Но имейте в виду, когда переполнение действительно происходит, результатом является неопределенное поведение.Таким образом, хотя это, вероятно, работает на большинстве машин, это не гарантируется.Лучше поймать его до того, как это произойдет.

---

Так как поначалу читать это не просто, я бы обернул его в функцию:

template <typename T>
bool will_overflow(const T& pX, const T& pValue, 
                    const T& pMax = std::numeric_limits<T>::max())
{
    return pMax - pValue < pX;
}

template <typename T>
bool will_underflow(const T& pX, const T& pValue, 
                    const T& pMin = std::numeric_limits<T>::min())
{
    return pMin + pValue > pX;
}

m_speed = will_overflow(m_speed, val) ? 0 : m_speed + val;

Answer 2

Если вы превысите FLT_MAX, тогда ваше значение с плавающей точкой станет INF, и вы можете проверить это явно, например,

#include <iostream>
#include <cfloat>
#include <cmath>

using namespace std;

int main(void)
{
    float f1 = FLT_MAX;
    float f2 = f1 * 1.001f;
    cout << "f1 = " << f1 << ", f2 = " << f2 << endl;
    cout << "isinf(f1) = " << isinf(f1) << ", isinf(f2) = " << isinf(f2) << endl;
    return 0;
}