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C++ strict-aliasing agnostic cast

coder 2024-02-13 原文

我在 Stack Overflow 中阅读了很多关于严格别名的 QA，但它们都很常见，而且讨论总是倾向于引用 C++ 标准的深层细节，这些细节几乎总是难以正确理解。特别是当标准不直接说，而是用一种含糊不清的方式描述某些东西时。 所以，我的问题可能与这里的大量 QA 重复，但是请只回答一个具体问题:

做一个“nonalias_cast”是正确的方法吗？:

template<class OUT, class IN>
inline auto nonalias_cast(IN *data) {
    char *tmp = reinterpret_cast<char *>(data);
    return reinterpret_cast<OUT>(tmp);
}

float f = 3.14;
unsigned *u = nonalias_cast<unsigned *>(&f);
*u = 0x3f800000;
// now f should be equal 1.0

我想答案是否。但是有什么好的解决方法吗？当然，除了禁用严格别名标志。 union 也不是一个方便的选择，除非有一种方法可以在 nonalias_cast 函数体内进行 union hack。 memcpy 在这里也不是一个选项 - 数据更改应该是同步的。

不可能实现的梦想还是难以捉摸的现实？

更新:

好的，既然我们对“这可能吗？”的回答是否定的问题，我想问你一个困扰我的额外问题:

您将如何解决这个任务？我的意思是有很多实际任务需要“玩一点”的方法。例如，假设您必须编写一个 IEEE-754 浮点转换器，如 this .我更关心问题的实际方面:如何有一个解决方法来达到目标​​？至少以“@#$ 的痛苦”方式。

最佳答案

正如其他答案正确指出的那样:这是不可能的，因为您不允许通过 unsigned 指针访问 float 对象，并且没有强制转换将删除该规则。

那么你是如何解决这个问题的呢？不要通过 unsigned 指针访问对象!使用 float* 或 char* 传递对象，因为它们是在严格别名下唯一允许的指针类型。然后，当您实际需要访问 unsigned 语义下的对象时，您可以执行 memcpy 从 float* 到本地 unsigned(完成后返回 memcpy)。你的编译器 will be smart enough to generate efficient code for this .

请注意，这意味着您的界面上到处都是float*，而不是unsigned*。这正是使它起作用的原因:类型系统始终知道正确的数据类型。如果您尝试通过类型系统将 float 作为 unsigned* 走私，事情只会开始崩溃，您希望首先同意这是一个可疑的想法地方。

关于C++ strict-aliasing agnostic cast，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/46644316/

strict-aliasingampcodeunsignedsectionc++

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