C ++。 从两倍的reinterpret_cast转换为无符号字符*

Question

我今天在C ++上玩了一段小游戏，遇到了我认为很奇怪的事情，但可能是由于我的误解以及最近缺乏纯C编码的缘故。

我最初想要做的是将一个double转换为一个无符号字符数组。 我的理解是double的64位（sizeof（double）为8）现在将表示为8个8位字符。 为此，我使用了reinterpret_cast。

因此，这里有一些代码可以从double转换为char数组，或者至少我认为这就是这样做的。 问题是它从strlen返回15，而不是8，为什么我不确定。

double d = 0.3;

unsigned char *c = reinterpret_cast<unsigned char*> ( &d );

std::cout << strlen( (char*)c ) << std::endl;

所以这是我的第一个问题。 但是，然后我尝试了以下操作，发现它返回了11、19、27、35。这些数字之间的差是8，所以在某种程度上说是对的。 但是为什么不返回15、15、15、15（因为上面的代码中返回15）。

double d = 0.3;
double d1 = 0.3;
double d2 = 0.3;
double d3 = 0.3;

unsigned char *c_d = reinterpret_cast<unsigned char*> ( &d );
unsigned char *c_d1 = reinterpret_cast<unsigned char*> ( &d1 );
unsigned char *c_d2 = reinterpret_cast<unsigned char*> ( &d2 );
unsigned char *c_d3 = reinterpret_cast<unsigned char*> ( &d3 );

std::cout << strlen( (char*)c_d ) << std::endl;
std::cout << strlen( (char*)c_d1 ) << std::endl;
std::cout << strlen( (char*)c_d2 ) << std::endl;
std::cout << strlen( (char*)c_d3 ) << std::endl;

因此，我查看了字符的地址，它们是。

0x28fec4
0x28fec0
0x28febc
0x28feb8 

既然我的系统上unsigned char *的大小为4字节，这是有道理的，但是我认为应该从类型转换中分配正确的内存量，否则似乎reinterpret_cast是一件非常危险的事情……此外，如果我做

for (int i = 0; i < 4; ++i) {
    double d = 0.3;

    unsigned char *c = reinterpret_cast<unsigned char*> ( &d );

    std::cout << strlen( (char*)c ) << std::endl;
}

这将打印11、11、11、11！

因此，这里发生的事情很明显，内存在某些地方已被覆盖，并且重新解释演员表无法按我认为的那样工作（即，我使用错了）。 在C ++中使用字符串已经很长时间了，有时候回到原始字符数组时，您会忘记这些事情。

所以我想这是一个三部分的问题。

为什么最初被吓到返回15？ 为什么这4个strick呼叫的大小会增加？ 为什么循环返回11、11、11、11？

谢谢。

Answer 1

strlen通过遍历数组（假定传递的const char*指向该数组）直到找到一个值为0的char来工作。这是一个以空字符结尾的字符，该字符自动添加到字符串文字的末尾。 组成double值表示形式的字节不以空字符结尾。 strlen会一直越过double对象的末尾， 直到找到值0的字节为止 。

考虑字符串文字"Hello" 。 在内存中，使用与ASCII兼容的执行字符集，它将被存储为以下字节（十六进制）：

48 65 6c 6c 6f 00

strlen会通读它们中的每一个，直到找到值为0的字节并报告到目前为止已看到多少字节。

IEEE 754的双精度表示形式为0.3 ：

3F D3 33 33 33 33 33 33

如您所见，没有值0字节，因此strlen只是不知道何时停止。

函数返回的任何值都可能是它在内存中找到0之前的距离，但是您已经遇到了未定义的行为，因此对它进行任何猜测都是没有意义的。

Answer 2

您的问题是您使用strlen( (char*)c ) ，因为strlen需要一个以null终止的字符串的指针。

您似乎期望在第8个字节和第9个字节之间有某种“边界”，因为这些前8个字节最初是double 。

一旦将内存转换为char* ，该信息就会丢失。 知道多少个有效char是您代码的责任。

Answer 3

有两件事：

1. sizeof(double)可能不是4。通常是8。请使用运算符，而不要使用硬编码的假设。
2. 指针reinterpret_cast<unsigned char*>(&d)并不表示指向以空字符结尾的“字符串”的指针。 strlen通过迭代直到找到null进行操作。 您在那里陷入不确定的行为。