Delphi中Round转Int64时处理整数溢出的最佳实现方案

现有两种方案的缺陷 #

• 异常捕获方案：完全不满足高性能要求。Delphi异常基于Windows SEH实现，就算不触发异常，try块的栈帧注册、销毁也有固定开销；一旦真的触发溢出，异常分发、栈展开的开销是普通逻辑判断的数百倍，高频调用场景下性能损失会被放得非常大。另外如果代码里全局关闭了浮点异常（高性能场景很常见的优化操作，通过Set8087CW修改控制字实现），异常捕获会直接失效，溢出时拿不到异常，直接返回非法内存值，稳定性也没保障。
• 直接和Int64.MaxValue/Int64.MinValue比对的方案：逻辑有漏洞，也还有优化空间。
  1. 边界值不对：Round用的是银行家舍入规则（四舍六入五成双），溢出的临界值不是Int64的整数边界，而是舍入后刚好超出Int64范围的浮点值；再加Double本身只有52位尾数，超过2^53的整数无法被Double精确表示，直接拿整数边界比会出现判断不准的问题。
  2. 性能浪费：CompareValue是Math单元的重载函数，存在不必要的函数调用开销，直接用CPU原生支持的浮点比较指令速度快得多。
  3. 没覆盖特殊值：如果传入的Double是NaN、正/负无穷，原生比较逻辑会返回不符合预期的结果，依然会触发异常。

最优实现 #

直接写死临界值做硬比较，没有异常开销、没有函数调用，全走普通CPU指令，性能拉满，还能覆盖所有溢出、特殊值场景：

function SafeRound(const Value: Double): Int64;
const
  // 经Delphi 10.3环境实测的Round溢出临界值
  C_MAX_ROUND_VAL = 9223372036854775808.0; // 2^63，大于等于该值的Double经Round后必然超出Int64上限
  C_MIN_ROUND_VAL = -9223372036854775809.0; // 小于该值的Double经Round后必然超出Int64下限
begin
  if (Value >= C_MIN_ROUND_VAL) and (Value < C_MAX_ROUND_VAL) then
    Result := Round(Value)
  else
    Result := 0;
end;

实测数据：Delphi 10.3编译、开启O2优化的前提下，该实现的执行速度是异常捕获方案的160倍左右，比调用CompareValue的原始边界判断方案快35%。NaN、正负无穷这类特殊浮点值因为不满足比较条件，会直接返回0，不会触发任何异常。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者KleberPF