飽和的浮點數至整數轉換

發行項
11/05/2024

浮點數至整數轉換目前在 x86 和 x64 電腦上具有飽和行為。飽和行為表示如果轉換的值對目標類型而言太小或太大，該值會分別設定為該類型的最小值或最大值。

先前的行為

下表顯示轉換 float 或 double 值時的先前行為。

轉換為 ...	`x` 的值	(上一個) 結果
`int` 純量和封裝	`int.MinValue <= x <= int.MaxValue`	`(int)x`
	`< int.MinValue` 或 `> int.MaxValue`	`int.MinValue`
`long` 純量和封裝	`long.MinValue <= x <= long.MaxValue`	`(long)x`
	`< long.MinValue` 或 `> long.MaxValue`	`long.MinValue`
`uint` 純量和封裝	任何值	`(((long)x << 32) >> 32)`
`ulong` 純量和封裝	`<= 2^63`	`(long)x`
	`> 2^63`	`(long)(x - 2^63) + 2^63`

新的行為

下表顯示轉換 float 或 double 值時的新行為。

轉換為 ...	`x` 的值	.NET 9+ 結果
`int` 純量和封裝	`int.MinValue <= x <= int.MaxValue`	`(int)x`
	`< int.MinValue`	`int.MinValue`
	`> int.MaxValue`	`int.MaxValue`
	`NaN`	0
`long` 純量和封裝	`long.MinValue <= x <= long.MaxValue`	`(long)x`
	`< long.MinValue`	`long.MinValue`
	`> long.MaxValue`	`long.MaxValue`
	`NaN`	0
`uint` 純量和封裝	`0 <= x <= uint.MaxValue`	`(uint)x`
	`x > uint.MaxValue`	`uint.MaxValue`
	`x < 0`	0
`ulong` 純量和封裝	`0 <= x <= ulong.MaxValue`	`(ulong)x`
	`x > ulong.MaxValue`	`ulong.MaxValue`
	`x < 0`	0

導入的版本

.NET 9 Preview 4

中斷性變更的類型

此變更為行為變更。

變更原因

這項變更是將所有浮點數至整數轉換標準化，使其具有飽和行為，並使行為具決定性。

建議的動作

如果您依賴先前的行為區段中顯示的值從轉換傳回，即使這些值不正確，請更新您的程式碼以預期新的行為區段中顯示的值。

如果新行為的效能負擔是您的案例所不想要的，您在 Single、Double 和 Half 上可以改用新的ConvertToIntegerNative<TInteger> 方法，視何種方法較快。在大部分情況下，這些方法的行為符合先前的浮點數至整數轉換行為。不過，這些方法具有平台特定的行為，不保證符合先前的轉換行為 (已經是不具決定性的)。相反地，這些方法會針對原生平台執行最有效率的動作。值得注意的是，對於超出 TInteger 類型的可表示範圍的值，不保證結果。

在您需要效能和嚴格保證符合先前轉換行為的少數情況下，您可以使用平台特定的硬體內建函式。例如，您可以使用 Sse.ConvertToInt32(Vector128.CreateScalar(val)) 來處理 float 的 (int)val。使用前您必須先檢查 if (Sse.IsSupported)。不過，使用這些內建函式有點棘手，因為其他目標平台 (例如 Arm64) 已經產生不同的結果。

受影響的 API

從浮點至整數的所有明確和隱含轉換：

(int)val，其中 val 是 float 或 double
Vector.ConvertToInt32(Vector<float> val)
(long)val，其中 val 是 float 或 double
Vector.ConvertToInt64(Vector<double> val)
(uint)val，其中 val 是 float 或 double
Vector.ConvertToUInt32(Vector<float> val)
(ulong)val，其中 val 是 float 或 double
Vector.ConvertToUInt64(Vector<double> val)

共用方式為