为何Tcl中的round()函数返回整数类型？

Tcl提供round()、ceil()和floor()等数学函数，其中round()的行为和另外两个存在明显差异：ceil()和floor()返回浮点类型，而round()返回任意精度整数，这会导致一些意外的计算结果：

% expr {floor(1000.5)/3}
333.3333333333333
% expr {ceil(1000.5)/3}
333.6666666666667
% expr {round(1000.5)/3}
333

在处理非有限值时，差异表现得更明显：

% expr {floor(+inf)}
Inf
% expr {ceil(+inf)}
Inf
% expr {round(+inf)}
integer value too large to represent

我们知道Tcl和C语言联系紧密，C语言的math.h中这些函数都返回浮点类型：

float round (float num);
float ceil (float num);
float floor (float num);

包括Python在内的多数语言也遵循这种设计，那为什么Tcl的round()要特殊处理？

设计原因解析 #

Tcl的核心设计理念之一是让整数运算保持精确性。round()的语义是“返回最接近的整数”，Tcl选择直接返回整数类型，目的是让后续基于该结果的整数运算不会引入浮点精度误差。而ceil()和floor()的语义更偏向于“对浮点数取整后的浮点结果”，比如floor(1.2)本质还是在浮点范畴内的操作，返回浮点类型更符合其语义定位。

另外，Tcl的任意精度整数特性（8.5版本后引入）让它可以处理极大的整数值，这也为round()返回整数提供了支持。不过这种设计在处理inf这类非有限值时会触发错误，因为无法将无限大转换为具体的整数，这是设计权衡后的必然结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ksaa