将uint32_t铸造到c/c 中浮动

bitwise casting uint32_t to float in C/C++

本文关键字：uint32      更新时间：2023-10-16

我正在从网络中接收一个缓冲区，该网络被转换为32位单词的数组。我有一个单词，该单词被我的接口文档定义为IEEE-754浮动。我需要从缓冲区中提取这个单词。在不调用转换的情况下，很难从一种类型到另一种类型。这些位已经遵守IEEE-754浮点标准，我不想重新安排任何位。

我的第一次尝试是将uint32_t的地址投放到void*，然后将void*转换为float*，然后将其解释为float：

float ieee_float(uint32_t f)
{
    return *((float*)((void*)(&f)));
}

错误：删除类型 - 划分指针将破坏严格确定的规则[-werror = strict-oliasing]

我的第二次尝试就是这样：

float ieee_float(uint32_t f)
{
    union int_float{
        uint32_t i;
        float f;
    } tofloat;
    tofloat.i = f;
    return tofloat.f;
}

但是，街上的消息是工会完全不安全。从联盟成员那里读取的不确定行为是不明确的。

所以我尝试了一种更多的C 方法：

float ieee_float(uint32_t f)
{
  return *reinterpret_cast<float*>(&f);
}

错误：删除类型 - 划分指针将破坏严格确定的规则[-werror = strict-oliasing]

我的下一个想法是"拧"它。为什么我无论如何都要处理指针？"刚刚尝试：

float ieee_float(uint32_t f)
{
  return reinterpret_cast<float>(f);
}

错误：从类型'uint32_t {aka unsigned int}'type" float'

(

有没有触发警告/错误的方法进行转换的方法？我正在使用-Wall -Werror使用G 编译。我宁愿不触摸编译器设置。

i标记了C，因为C-解决方案是可以接受的。

在C 20中，您可以使用std::bit_cast：

float ieee_float(uint32_t f)
{
    return std::bit_cast<float>(f);
}

在C 17和之前，正确的方式™是：

float ieee_float(uint32_t f)
{
    static_assert(sizeof(float) == sizeof f, "`float` has a weird size.");
    float ret;
    std::memcpy(&ret, &f, sizeof(float));
    return ret;
}

-O1及更高版本的GCC和Clang为此代码生成相同的组件和幼稚的reinterpret_cast<float &>(f)(但后者是未定义的行为，在某些情况下可能不起作用(。

没有C/C 语言。它们是具有不同规则的不同语言。C中的有效方法是使用联合，但在C 中不允许使用联合。参见

  • 工会和类型 - 束缚
  • 通过C99中未指定的工会进行了键入，并且是否在C11中指定？

在较旧的C 标准中，您必须使用std::memcpy。即使是reinterpret_cast，类型的双关语都会调用未定义的行为，因此不允许。在C 20中，完全为此目的创建了一种称为std::bit_cast的新型演员类型

float ieee_float(uint32_t f)
{
  return std::bit_cast<float>(f);
}

另请参见：

  • 如何将浮子插入flot到int，反之亦然是什么？
  • 在C 中进行键入的现代，正确的方法是什么？

您有几个选项，如下所示：

  • 使用union解决方案：由于C11明确允许(如其他答案中所述(。
  • 而不是使用32位单词的数组，而是使用8位单词(UINT8_T(的数组，因为char类型可以与任何类型的类型相称。
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