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c++ - 有效类型的 memmove 就地更改(类型双关)

coder 2024-02-11 原文

在下面的问题中: What's a proper way of type-punning a float to an int and vice-versa? ，结论是从整数位构造 double 的方法是通过 memcpy 构造 double ，反之亦然。

很好，找到的pseudo_cast转换方法是:

template <typename T, typename U>
inline T pseudo_cast(const U &x)
{
    static_assert(sizeof(T) == sizeof(U));    
    T to;
    std::memcpy(&to, &x, sizeof(T));
    return to;
}

我会这样使用它:

int main(){
  static_assert(std::numeric_limits<double>::is_iec559);
  static_assert(sizeof(double)==sizeof(std::uint64_t));
  std::uint64_t someMem = 4614253070214989087ULL;
  std::cout << pseudo_cast<double>(someMem) << std::endl; // 3.14
}

我对标准和 cppreference 的解释是/是也应该可以使用 memmove 来更改 effective type就地，像这样:

template <typename T, typename U>
inline T& pseudo_cast_inplace(U& x)
{
    static_assert(sizeof(T) == sizeof(U));
    T* toP = reinterpret_cast<T*>(&x);
    std::memmove(toP, &x, sizeof(T));
    return *toP;
}

template <typename T, typename U>
inline T pseudo_cast2(U& x)
{
    return pseudo_cast_inplace<T>(x); // return by value
}

reinterpret cast in itself 对于任何指针都是合法的(只要不违反 cv，cppreference/reinterpret_cast 中的第 5 项)。然而，取消引用需要 memcpy 或 memmove(§6.9.2)，并且 T 和 U 必须是简单可复制的。

这合法吗？它使用 gcc 和 clang 编译并做正确的事情。 memmove 明确允许源和目标重叠，根据 到 cppreference std::memmove和 memmove ,

The objects may overlap: copying takes place as if the characters were copied to a temporary character array and then the characters were copied from the array to dest.

编辑:最初这个问题有一个由@hvd 发现的小错误(导致段错误)。谢谢!问题还是一样，这合法吗？

最佳答案

C++ 不允许仅通过复制字节来构造double。首先需要构造一个对象(可能会保留其未初始化的值)，然后才能填充其字节以生成值。这在 C++14 之前未指定，但 C++17 的当前草案包含在 [intro.object] 中:

An object is created by a definition (6.1), by a new-expression (8.3.4), when implicitly changing the active member of a union (12.3), or when a temporary object is created (7.4, 15.2).

虽然使用默认初始化构造一个double 不会执行任何初始化，但构造仍然需要进行。您的第一个版本通过声明局部变量 T to; 来包含此构造。你的第二个版本没有。

您可以修改您的第二个版本以使用放置 new 在先前包含 U 对象的相同位置构造一个 T，但是在这种情况下，当您将 &x 传递给 memmove 时，不再需要读取构成 x 值的字节，因为对象 x 已经被之前放置的 new 破坏了。

关于c++ - 有效类型的 memmove 就地更改(类型双关)，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/46745805/

双关就地codememmovecppreferencec++type-punning

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