C语言中FLT_MAX相加得inf？强制类型转换后结果正常的原因

第一段代码 #

#include <stdio.h>
#include <float.h>
int main()
{
    printf("FLT_MAX = %e\n", FLT_MAX);
    double d = FLT_MAX + FLT_MAX;
    printf("FLT_MAX * 2 = %e\n", d);
    return 0;
}

输出：

FLT_MAX = 3.402823e+38
FLT_MAX * 2 = inf

第二段代码 #

#include <stdio.h>
#include <float.h>
int main()
{
    printf("FLT_MAX = %e\n", FLT_MAX);
    double d = (double)FLT_MAX + FLT_MAX;
    printf("FLT_MAX * 2 = %e\n", d);
    return 0;
}

输出：

FLT_MAX = 3.402823e+38
FLT_MAX * 2 = 6.805647e+38

差异原因 #

• 第一段代码的溢出逻辑：FLT_MAX是float类型的最大可表示值。当两个float类型的FLT_MAX相加时，运算全程在float类型范围内进行。FLT_MAX的两倍已经超出float能承载的最大值，触发正浮点数溢出，按照IEEE 754标准，溢出结果会被表示为inf（正无穷大），后续赋值给double变量后，输出自然就是无穷大。
• 第二段代码的正常计算逻辑：当其中一个FLT_MAX被强制转为double类型后，根据C语言的类型提升规则，另一个float类型的FLT_MAX会自动升级为double，加法运算就变成了double类型间的计算。double的最大可表示值DBL_MAX（约1.8e308）远大于FLT_MAX的两倍（约6.8e38），因此加法能正常完成，得到准确的两倍结果，赋值给double变量后输出正确数值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nr.sila