uint64_t的未定义高阶，同时移位和屏蔽32位值

Question

我在看似无害的函数中有一些未定义的行为，该函数正在解析缓冲区中的double值。 我读了double成两半，因为我是相当肯定的语言标准说换挡char值仅在32位的情况下有效。

inline double ReadLittleEndianDouble( const unsigned char *buf )
{
    uint64_t lo = (buf[3] << 24) | (buf[2] << 16) | (buf[1] << 8) | buf[0];
    uint64_t hi = (buf[7] << 24) | (buf[6] << 16) | (buf[5] << 8) | buf[4];
    uint64_t val = (hi << 32) | lo;
    return *(double*)&val;
}

由于我将32位值存储到64位变量lo和hi ，因此我可以合理地期望这些变量的高32位始终为0x00000000 。 但有时它们包含0xffffffff或其他非零垃圾。

解决的办法是这样屏蔽它：

uint64_t val = ((hi & 0xffffffffULL) << 32) | (lo & 0xffffffffULL);

另外，如果我在作业过程中遮罩了，这似乎也可行：

uint64_t lo = ((buf[3] << 24) | (buf[2] << 16) | (buf[1] << 8) | buf[0]) & 0xffffffff;
uint64_t hi = ((buf[7] << 24) | (buf[6] << 16) | (buf[5] << 8) | buf[4]) & 0xffffffff;

我想知道为什么这是必要的。 我能想到的全部解释是，我的编译器直接在64位寄存器上进行lo和hi所有移位和合并，并且在这种情况下，我可能期望高阶32位有未定义的行为。

有人可以确认我的怀疑或以其他方式解释这里发生的事情，然后对我的两种解决方案中的哪一种（如果有）进行评论？

Answer 1

如果您尝试转换一个char或未unsigned char您将自己留在标准整数促销活动的摆布之下。 在尝试改变它们之前 ，最好自己铸造这些值。 如果这样做，您不必分开上下半部。

inline double ReadLittleEndianDouble( const unsigned char *buf )
{
    uint64_t val = ((uint64_t)buf[7] << 56) | ((uint64_t)buf[6] << 48) | ((uint64_t)buf[5] << 40) | ((uint64_t)buf[4] << 32) |
                   ((uint64_t)buf[3] << 24) | ((uint64_t)buf[2] << 16) | ((uint64_t)buf[1] << 8) | (uint64_t)buf[0];
    return *(double*)&val;
}

仅当CPU是big-endian或缓冲区可能未针对CPU体系结构正确对齐时，所有这些操作才是必需的，否则可以大大简化此操作：

    return *(double*)buf;