绕过 constexpr 的重新解释演员限制

constexpr unsigned int mantissa(float x) { 
    return ((*(unsigned int*)&x << 9) >> 9); 
};

我看不出在这种情况下或类似情况下重新解释演员如何 不同于算术运算符

它不便携。

您可能知道您的代码会导致未定义的行为，因为您取消引用类型双关指针，从而破坏严格的别名。此外，从 C++14 开始，调用未定义行为的操作甚至不再是常量表达式，因此应该产生编译器错误。

您基本上要做的是用积分 glvalue 为float对象设置别名。第一步是获得该gl值;第二个执行左值到右值转换。

在 C++14 中，第一步不可能在常量表达式中完成。 reinterpret_cast是明确禁止的。和 void* 之间的转换，如static_cast<char const*>(static_cast<void const*>(&x))，也不起作用(N3797，[expr.const]/2*(：

— 从 CV void * 类型转换为指向对象的指针类型;

请记住，像 (char*) 这样的 c 样式转换被简化为static_cast或reinterpret_cast，其限制在上面列出。 因此，(unsigned*)&x减少到reinterpret_cast<unsigned*>(&x)并且不起作用。

在C++11中，石膏到void const*然后到char const*并不构成问题(根据标准;叮当仍然抱怨后者(。尽管如此，左值到重值的转换仍然是一种：

左值到右值的转换 (4.1(，除非它应用于
— a 整数或枚举类型的 glvalue ，指的是非易失性 具有前面初始化的 const 对象，使用 常量表达式，或
— 文本类型的 glvalue 引用 用 constexpr 定义的非易失性对象，或引用 此类对象的子对象，或
— 文字类型的 glvalue 指生存期未 结束，用常量表达式初始化;

前两个项目符号在这里不适用;之前也没有初始化任何 char/unsigned/etc. 对象，也没有使用 constexpr 定义任何此类对象。

第三个项目符号也不适用。如果我们写

char ch = *(char const*)(void const*)&x;

我们不会在初始值设定项中创建 char 对象。我们通过 char 类型的 glvalue 访问 x 的存储值，并使用该值初始化ch。

因此，我想说这种混叠在常量表达式中是不可能的。在某些具有宽松规则的实现中，您可能会解决此问题。

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* 该段落是一个以类似内容开头的列表

条件表达式是核心常量表达式，除非 [...]

_{(文本从 N3337 到 N3797 不同。}

您获取float数尾数的特定示例实际上非常简单，无需类型双关语即可实现数字，因此以constexpr的方式实现它。唯一的问题是当你想破解NaN时。

由于您已经依赖float是IEEE 754的binary32，因此我们可以假设相同，但以另一种方式 - 呈现结果。请参阅以下代码：

#include <limits>
constexpr float abs(float x) { return x<0 ? -x : x; }
constexpr int exponent(float x)
{
    return abs(x)>=2 ? exponent(x/2)+1 :
           abs(x)<1  ? exponent(x*2)-1 : 0;
}
constexpr float scalbn(float value, int exponent)
{
    return exponent==0 ? value : exponent>0 ? scalbn(value*2,exponent-1) :
                                              scalbn(value/2,exponent+1);
}
constexpr unsigned mantissa(float x)
{
    return abs(x)<std::numeric_limits<float>::infinity() ?
                // remove hidden 1 and bias the exponent to get integer
                scalbn(scalbn(abs(x),-exponent(x))-1,23) : 0;
}
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cstring>
int main()
{
    constexpr float x=-235.23526f;
    std::cout << std::hex << std::setfill('0');
    // Show non-constexpr result to compare with
    unsigned val; std::memcpy(&val,&x,sizeof val);
    std::cout << std::setw(8) << (val&0x7fffff) << "n";
    // Now the sought-for constexpr result
    constexpr auto constexprMantissa=mantissa(x);
    std::cout << std::setw(8) << constexprMantissa << "n";
}

观看其现场演示。

从 C++20 开始，有一个标准的库解决方案：std::bit_cast(自 GCC 11 起在 GCC 中受支持(。下面是使用它的示例：

#include <bit>
#include <cstdint>
#include <iomanip>
#include <iostream>
int main()
{
    constexpr float x=-235.23526f;
    constexpr auto integer=std::bit_cast<std::uint32_t>(x);
    constexpr auto mantissa=integer&0x7fffff;
    static_assert(mantissa==0x6b3c3a);
    std::cout << std::hex << std::setfill('0')
              << std::setw(8) << mantissa << "n";
}

观看其现场演示。